H型钢梁贯通-柱错位节点抗震性能试验研究

梁贯通型结构具有施工速度快、装配率高等特点,还可以使柱错位布置,满足空间多样性需求,适用于在中低层结构中应用。为研究梁贯通-柱错位型十字节点的抗震性能,设计2个柱错位型十字节点与一个非错位的标准型十字节点,针对错位型节点采用卧位加载方式,标准型节点采用正位加载方式,进行低周往复加载试验。对3个试件的破坏状态、滞回曲线、骨架曲线、转动、延性、耗能能力及刚度退化性能进行分析。结果表明：在往复加载作用下,3个试件的核心区腹板均发生沿对角线方向的屈曲,但错位型节点的屈曲程度较小。柱错位型节点的屈服弯矩、屈服位移和极限弯矩均远大于标准型节点,极限位移、延性系数小于标准型节点。     

钢骨-钢管混凝土组合重载柱与钢梁连接节点抗震性能试验研究

重载柱的节点设计对结构整体防倒塌能力具有重要意义.对一种新型组合重载柱的节点进行了低周反复荷载的试验,对节点的抗震性能做出了评估,为工程设计提供了依据和建议.     

钢骨-钢管混凝土柱抗震性能试验研究

了解钢骨-钢管混凝土柱在低周往复荷载作用下的力学性能,为钢骨-钢管混凝土柱的推广应用提供依据.本文对5根构件开展拟静力试验并对试验结果进行了分析,得到不同轴压比和不同含骨率下的荷载-位移滞回曲线,并分析比较了轴压比和含钢率对构件耗能及延性的影响.结果表明,钢骨-钢管混凝土柱抗震性能良好,含骨率的增加和轴压比的减小都有利于试件承载力的提高;随着试验位移增大,试件累积耗能和等效粘滞阻尼系数都增大,表明试件耗能能力不断增大,如此就能有效地抵御地震作用,而且试件轴压比越小,含骨率越大试件的耗能能力越强;含骨率的增大可以减缓试件的刚度退化,轴压比的减小对减缓刚度退化影响显著;即使在高轴压比下钢骨-钢管混凝土柱仍能满足规范对抗震极限位移角的要求,试件延性系数随含骨率增大而增大,随轴压比的增大而减小.     

钢管混凝土柱-预应力混凝土梁T形节点抗震性能研究

以某地下空间结构中采用的新型钢管混凝土柱-预应力混凝土梁T形节点为研究对象,采取低周往复拟静力试验与数值模拟相结合的研究方法,对节点延性、刚度、承载力及耗能能力进行分析。结果表明:该类节点具有良好的延性、承载力及耗能能力。在大震设计位移需求下,节点核心区剪切变形较小,未发生破坏。有限元分析结果与试验结果吻合较好。     

钢骨-钢管混凝土组合重载柱节点抗震性能试验研究

重载柱的节点设计对结构整体防倒塌能力具有重要意义。通过对一种新型组合重载柱节点的低周反复荷载试验,对该类节点的抗震性能作出评估。试验结果表明,新型重载柱节点具有较高的抗剪承载力和良好的抗震性能。     

梁端植筋加固后框架节点的抗震性能试验研究

对梁端负弯矩采用植筋加固后的框架节点进行了抗震性能试验研究.共设计制作了5个试件,其中1个试件为对比试件,其他试件为增大截面法加固构件,加固试件中1个为新增钢筋贯穿节点区且无粘结,3个试件采用化学植筋.通过试验研究了不同锚固方式、不同锚固深度对节点受力性能的影响,同时也研究了反复荷载作用下植筋的抗震性能.     

装配式异形柱节点抗震性能试验研究

为了研究新型装配式异形柱节点的抗震性能,更好地推广新节点应用于实际工程,设计制作并进行了2组异形柱节点的拟静力试验。通过观察4个试件的裂缝开展破坏过程,分析每个试件位移、刚度、强度和耗能等抗震指标。结果表明:装配边柱节点与现浇节点的破坏过程和类型基本一致,而两个中柱节点的破坏过程及类型有明显区别;纵筋采用直螺纹套筒和灌浆套筒连接均能够有效传递双向应力,实现钢筋与混凝土的有效传力;叠合板滑移影响装配节点承载力;装配节点的刚度比现浇节点稍低,但因较早屈服,破损位移相近,延性变形优于现浇节点,能够满足基于性能设计的框架结构层间位移角限值2%(生命安全(LS)性能)要求。     

钢筋混凝土/ECC组合梁-柱节点抗震性能的试验研究

高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)是一种具有应变硬化特性和多裂缝开展机制的新型建筑材料。对于钢筋混凝土构件,用ECC材料代替混凝土能够有效提高构件的强度和延性性能。文章对普通钢筋混凝土梁-柱节点和钢筋混凝土/ECC组合梁-柱节点构件进行了低周反复加载试验研究。结果表明:对于节点区未配箍筋的节点构件,在节点区用ECC材料代替混凝土能够显著提高构件的承载力、变形及延性性能;钢筋混凝土/ECC组合梁-柱节点构件的抗震性能比在节点区配置箍筋的钢筋混凝土节点也要更优越。     

PEC柱-型钢梁框架中节点抗震性能试验研究

为研究部分包裹混凝土(PEC)柱-型钢梁框架中节点的抗震性能,以端板厚度、柱翼缘宽厚比以及是否增设背垫板为参数,对4榀焊接H形钢部分包裹混凝土柱-型钢梁框架中节点进行低周反复荷载试验,分析其破坏模式、承载力、滞回性能及延性等。并以此为基础,建立有限元拓展模型。试验和有限元结果表明:各节点滞回曲线均为饱满的梭形;节点处梁翼缘、腹板变形明显,节点域出现塑性铰;端板厚度由18 mm增加到24 mm,节点承载力提升7.1%;柱翼缘宽厚比由8减小到6,节点承载力提升17.3%;增设背垫板后,节点承载力提升14.2%;加载过程中节点刚度退化稳定,屈服后承载力退化系数约为0.9;节点位移延性系数介于3.72～5.34之间,等效黏滞阻尼系数介于0.537～0.619之间;节点破坏时,层间位移角介于1/26～1/24之间,变形性能满足抗倒塌设计要求。基于节点受力分析,建立节点域抗剪计算模型,提出PEC柱-型钢梁框架中节点受剪承载力计算公式,计算结果与试验值及有限元模拟结果较为吻合。     

不同约束H型钢柱火灾后力学性能试验研究

通过对3根柱顶受不同约束的H型钢柱的火灾后力学性能的对比试验研究,讨论不同约束对H型钢柱火灾后力学性能的影响。3种约束条件分别为:柱顶对称约束、柱顶非对称约束和自由膨胀。火灾中及火灾后的试验结果显示,H型钢柱的升温和降温过程存在一定的滞后性,受火后的H型钢柱仍有较高的轴压承载力,最终破坏时伴随着翼缘和腹板的局部屈曲,约束性质对H型钢柱火灾后的力学性能有明显的影响,也即受对称约束的H型钢柱在火灾后轴压作用下的纵向应变明显不同于非对称约束的情况,而且非对称约束钢柱压曲破坏前的整体刚度明显高于对称约束。火灾后H型钢柱沿强轴方向的侧向弯曲形状呈S形变化,这一特征对于受对称约束和自由膨胀的钢柱更为明显。     

碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究

通过3个碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点和1个对比节点的抗震性能试验, 比较了不同加固方式的加固效果, 分析了相应的加固机理。研究结果表明: 在节点核心区粘贴折线形碳纤维布, 并对其延伸至梁端的部分采用梁箍进行锚固的做法, 能有效提高节点的抗剪承载力; 但折线形碳纤维布表面加压钢板对加固效果的进一步提升作用不大。最后, 在试验基础上初步提出了碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点的抗剪承载力计算方法。     

改性再生混凝土框架中节点抗震性能试验研究

通过对两榀再生粗骨料取代率为100%,粉煤灰等量取代率为15%的改性再生混凝土框架中节点的试验,探讨粉煤灰作为外加剂的改性再生混凝土框架节点的破坏机制、滞回曲线、刚度退化、能耗性能、延性特征等抗震性能。试验表明:改性再生混凝土中节点破坏过程均经历初裂、通裂、极限、破坏四个特征阶段;节点核心区破坏时混凝土呈酥裂状破坏,表现出明显脆性性质;梁根部适量配置纵筋,在核心区发生剪切破坏前,能够充分发挥变形能力,滞回曲线较为丰满;轴向压力的施加,改变了核心区主拉应力方向,延缓了节点裂缝的开展;再生混凝土试件具有一定的延性和耗能能力,能够满足抗震性能要求。     

基于水泥基复合材料连接的装配式框架节点抗震性能试验研究

为研究采用水泥基复合材料(ECC)连接的装配式框架梁柱节点的抗震性能,对3个ECC连接框架节点试件和1个对比用普通混凝土框架节点试件进行低周反复荷载试验,分别研究现浇区材料、现浇区长度以及现浇区钢筋连接方式对节点抗震性能的影响。试验结果表明:使用ECC替代普通混凝土能显著提高试件的延性及耗能能力;增大ECC连接段的长度能有效提高试件的延性和耗能性能,当ECC现浇区长度增长100 mm时,耗能能力提高了20%;采用套筒连接的装配式节点具有较好的抗震性能,而采用焊接连接的装配式节点在低周反复荷载作用下很快断裂,所以在工程中不宜采用。     

一种耗能-承载型钢梁柱节点抗震性能研究

文中提出一种耗能连接件可更换的带保险丝装置的耗能-承载型钢梁柱节点,利用有限元模拟的方法对带保险丝装置的梁柱节点的抗震性能进行分析研究,分析了钢材强度、保险丝装置的连接类型、高强槽钢连接件等对节点的破坏形式、滞回能力、延性的影响。研究结果表明,高强槽钢连接件能够大幅提高构件的弹性变形能力;文中改进的保险丝装置控制破坏位置的能力、延性和耗能能力相较于传统型保险丝装置得到提高,但极限承载能力略有降低。耗能-承载型节点转角位移延性系数μ=6.17～7.16,弹性位移转角φ_y=0.0074～0.0094,弹塑性位移角φ_u=0.053～0.058,表明节点具有良好的抗震性能。改进型梁柱节点能够实现保险丝装置-承载槽钢-主体框架的依次破坏。     

纤维增强异形柱边节点抗震性能的试验研究

试验研究及理论分析表明,在低周往复荷载作用下,部分异形柱节点腹板部位破坏严重,限制了异形柱结构的楼层高度,成为异形柱结构的薄弱环节。通过节点核心区应用聚丙烯纤维增强的异形柱边节点和同条件下未增强的异形柱边节点的拟静力试验研究,对比了两个边节点的破坏特征、承载能力和延性、梁端弯矩-转角滞回曲线等抗震性能指标,研究了节点核心区箍筋应变变化规律,最后应用损伤模型对两个边节点进行了累积损伤分析。研究表明:聚丙烯纤维混凝土可以显著改善和提高异形柱边节点的破坏形态和开裂荷载,其他抗震性能指标也有所改善,从而可以避免异形柱节点成为薄弱部位。     

型钢混凝土梁柱节点抗震性能研究综述

介绍了国内外对型钢混凝土梁柱节点的研究与应用进展以及相关规范,指出了型钢混凝土结构梁柱节点在抗震研究中存在的主要问题和今后需要进一步研究的方向。     

斜撑对装配式钢框架梁柱拼接节点抗震性能影响研究

针对装配式钢框架带柱座梁柱拼接节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带斜撑和无斜撑的两种节点进行数值模拟,研究斜撑对装配式钢框架梁柱节点的滞回性能、极限承载力、延性系数、破坏模式等抗震性能的影响。结果表明:斜撑的设置,可较大幅度地提高节点的刚度和承载力,对于螺栓型连接的梁柱节点,斜撑的设置使其承载力提高3倍多,焊接节点的承载力提高约50%,延性系数提高约70%;且有效地转移了塑性铰,使节点破坏位置位于斜撑之外的桁架梁上,起到保护节点的作用,符合"强节点,弱构件"的设计要求。同时反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,具有更好的抗震性能。     

钢结构半刚性端板连接梁柱节点抗震性能分析

为了研究多层钢框架半刚性梁柱端板连接的抗震性能,利用大型有限元软件ANSYS,在验证有限元程序有效性的基础上,考虑几何非线性、材料非线性和状态非线性对两组不同构造的端板连接进行了单调和循环荷载作用下的有限元计算,分析了端板高度、螺栓排列、螺栓直径等因素对梁柱节点滞回性能的影响及节点承载力、初始转动刚度、极限转动能力、耗能能力和延性的影响。有限元计算结果表明,设计合理的两端外伸式半刚性端板连接具有良好的延性和耗能能力,可以应用于多层抗震钢框架中。     

钢结构半刚性端板连接梁柱节点抗震性能分析

为了研究多层钢框架半刚性梁柱端板连接的抗震性能,利用大型有限元软件ANSYS,在验证有限元程序有效性的基础上,考虑几何非线性、材料非线性和状态非线性对两组不同构造的端板连接进行了单调和循环荷载作用下的有限元计算,分析了端板高度、螺栓排列、螺栓直径等因素对梁柱节点滞回性能的影响及节点承载力、初始转动刚度、极限转动能力、耗能能力和延性的影响.有限元计算结果表明,设计合理的两端外伸式半刚性端板连接具有良好的延性和耗能能力,可以应用于多层抗震钢框架中.