钢网格盒式结构空腹楼板与柱相交组合节点及纯钢节点的抗震性能试验研究

为研究钢网格盒式结构空腹楼板与柱相交节点的抗震性能及空腹楼板上覆现浇钢筋混凝土层对节点抗震性能的影响,开展了2个边柱组合节点、2个边柱纯钢节点的低周反复加载试验。分析比较了节点的破坏模式、滞回曲线和耗能能力。试验结果表明:钢网格盒式结构的纯钢节点和组合节点滞回曲线比较饱满、稳定,具有良好的延性和耗能能力,盒式结构节点抗震性能良好。相对于纯钢节点而言,组合节点由于混凝土层的抗压和钢筋的抗拉作用,其承载力、刚度和耗能性能均有一定程度的提高,在对节点承载力和抗震性能的分析中,可将混凝土层对节点抗震性能的有利影响作为结构的安全储备。     

半刚性钢-混凝土组合节点抗震性能研究概述

半刚性节点具有良好的塑性,可以增加结构的阻尼,延长结构自振周期,减小震幅,从而降低震害,是抗震的理想选择之一.由于半刚性组合节点的研究资料相对较少,人们对其受力性能和破坏机理的认识还远远不足,为了避免和减小地震灾害,分析半刚性钢-混凝土梁柱节点破坏机理并提出抗震设计对策和建议,具有重要的理论和工程意义.笔者介绍了国际上对半刚性组合节点抗震性能的研究状况和近年来取得的主要研究成果,探讨了地震荷载作用下组合节点力学模型的建立,指出了半刚性组合节点抗震性能研究存在的一些问题以及今后的研究重点.     

半刚性节点的抗震性能研究

介绍了国内外学者对钢框架结构和钢-混凝土组合结构的半刚性节点抗震性能的研究状况,并提出了半刚性节点在抗震性能中所存在的一些问题。     

钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点抗震性能试验研究

结合中国科学技术新馆工程对钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点进行抗震性能试验研究。根据两组四个试件的低周往复试验结果,对节点的强度、刚度、延性、耗能能力和变形性能进行综合评估,结果表明钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点具有良好的承载能力、延性、耗能能力和变形恢复能力,抗震性能优越。同时,还讨论了不同破坏模式对节点抗震性能的影响以及栓钉布置对钢骨和混凝土协同工作的影响,结果表明梁端弯曲破坏模式的抗震性能优于节点区剪切破坏模式,钢骨混凝土柱是否布置栓钉对钢骨和混凝土之间的协同工作影响不大。试验研究为中国科学技术新馆工程整体结构弹塑性时程分析提供依据,是结构整体抗震性能评估的重要基础,研究结论可为钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点在工程中的应用提供参考。     

双侧延伸端板半刚性组合节点的抗震性能(1):试验研究

与钢结构相比,相同延性下,组合结构具有较高的刚度及较好的抗火性能。因此,在地震高发区大量采用组合结构。研究了双侧延伸端板半刚性组合节点的抗震性能,对节点进行单调、循环、准静力试验,以描述这种节点的抗震性能。试验包括内节点和外节点,并提供了关于节点延性、能量耗散、退化影响的实用数据。采用这些数据构建和校验基于构件的节点模型。节点由双向弹簧组成,其中一个代表剪切板的性能,另一个代表连接的性能。模型能精确模拟节点的性能及在循环荷载下的破坏形式。     

钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点抗震性能分析

为解决钢管束组合剪力墙结构现有墙-梁节点焊接量大的问题,提出一种钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点,并利用有限元软件ABAQUS对节点的破坏模式、内力分布以及端板厚度、锚固长度和混凝土强度等级对节点抗震性能的影响规律进行研究。结果表明,钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点滞回曲线饱满,具有良好的延性和耗能能力;端板厚度对节点的承载能力和抗震性能影响较小;随着锚固长度增加,节点抗震性能增强,承载力明显增加,但当锚固长度达到800 mm后,节点抗震性能和承载力均不再有明显改变;随着混凝土强度等级的增加,对节点的抗震性能影响较小;预埋件的承载能力逐渐由栓钉尾部混凝土局部抗压承载力控制转化为由栓钉的抗剪承载力控制。     

钢—混凝土组合结构的研究

针对钢—混凝土组合结构的受扭承载力、抗火性能、节点抗震性能进行了详细的实验研究,对比分析了钢—混凝土组合结构与普通混凝土结构的性能,指出钢—混凝土组合结构由于混凝土内部型钢的存在可使组合试件的性能得到更好的发挥。     

型钢混凝土组合结构梁柱节点性能研究

对型钢混凝土组合结构梁柱节点的性能进行了研究,通过对国内外理论研究和试验研究结果的分析,从节点的受力破坏过程及特点、节点抗剪性能、节点滞回曲线及特性、节点的延性及耗能四个方面分析了型钢混凝土组合结构梁柱节点的抗震性能;从节点的受力分析、节点核心区水平剪力计算、节点区水平剪力的分配、节点区受力机理四个方面分析了型钢混凝土...     

柱轴压比对某类型板柱边节点抗震性能影响的试验研究

为了探究不同柱轴压比下新型板柱组合结构边节点的抗震性能,设计3个不同轴压比的边节点足尺模型进行试验。通过滞回性能试验,对该类型新型板柱边节点的承载力、延性、耗能、强度和刚度等抗震性能指标进行了研究。结果表明,该类型边节点具有较好的抗震性能;不同轴压比对该类型节点的抗震性能影响较小,且各轴压比下该类型节点均具有良好的抗震性能。     

基于梁柱节点性能的钢-竹组合框架结构地震反应分析

为研究钢-竹组合框架中连接钢-竹组合柱和钢-竹组合梁的节点性能,通过拟静力试验得到不同参数下半刚性节点的弯矩与转角的多项式拟合关系,在此基础上建立了6榀2层钢-竹组合框架的数值模型,进行了地震作用下的有限元分析,探讨了节点对钢-竹组合结构抗震性能的影响。为充分考虑节点的半刚性特性,采用Combin39非线性弹簧单元模拟节点,研究了6榀框架在不同情况下的最大水平位移与最大基底剪力、水平位移与基底剪力时程曲线和滞回曲线等指标。结果表明:钢-竹组合框架滞回曲线饱满,抗震性能突出,提高节点处螺拴的强度和设置加劲肋对提高钢-竹组合框架的抗震性能有明显效果,节点的构建因素对框架的抗震性能有显著影响。     

型钢混凝土柱-混凝土梁混合节点抗震性能试验研究

为了研究强节点系数对型钢混凝土(SRC)柱-混凝土(RC)梁混合节点破坏形态的影响,对6个SRC柱-RC梁混合节点开展低周反复荷载试验。通过调整梁端纵筋配筋率和节点箍筋配置以构造不同的强节点系数,实现SRC柱-RC梁混合节点梁端弯曲破坏、梁端弯曲-节点剪切破坏和节点剪切破坏3种不同的破坏模式。在试验研究基础上,考察该类混合节点的滞回曲线、骨架曲线和各受力阶段变形特性。研究结果表明,强节点系数是控制SRC柱-RC梁混合节点破坏形态的重要参数,强节点系数小于1.1时,一般发生节点剪切破坏,应通过合理设计加以避免;由于柱型钢穿越节点核心区,增强了对核心区混凝土的约束,使得SRC柱-RC梁混合节点发生节点剪切破坏后的受力性能优于RC节点;通过对试验数据的分析,提出SRC柱-RC梁框架结构满足四个抗震性能水平的位移角限值。     

型钢混凝土十形柱及其节点抗震性能演变、传递机制及设计理念

为研究型钢混凝土十形柱与型钢混凝土十形柱框架节点在抗震性能方面的演变规律,通过13个型钢混凝土十形柱及其框架节点的反复荷载试验,揭示了型钢混凝土十形柱、十形柱平面节点、十形柱空间节点的震损机理及性能差异,深入分析了配钢形式、加载方向、剪跨比以及轴压比等关键参数对此类构件抗震性能的影响;考虑荷载加载方向对双向受剪性能的影响,提出了型钢混凝土十形柱及其节点的受剪承载力统一预测模型;采用OpenSEEs零长单元并引入荷载加载角对弯曲型破坏的型钢混凝土十形柱双向压弯承载力进行了全过程受力性能模拟并证实其可行性。结果表明：型钢混凝土十形柱及其节点由平面受力转变至空间受力时,其受剪承载力和耗能能力也随之提高;十形柱的位移延性系数最大,而平面节点的位移延性系数最小。试验轴压比在0.5范围内时,提高轴压比有利于构件和节点受剪承载力及耗能能力的增长;试验轴压比小于0.3时,随着轴压比的增大,十形柱及其节点的延性随之提高,而试验轴压比大于0.3时则随之降低。型钢混凝土十形柱及其框架节点的弹性及弹塑性层间变形能力均大于规范规定的要求。基于综合性能研究成果,给出了型钢混凝土十形柱合理配钢形式的设计建议、轴压比控制原理、最不利地震作用验算方向等结构设计理念。     

桁架式钢骨混凝土梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能试验研究

为研究桁架式钢骨混凝土框架梁-钢筋混凝土柱连接节点的抗震性能,制作12个考虑钢骨含量、腹杆截面面积及轴压比三个变化参数的节点试件,对其进行低周反复荷载试验。试验观察了构件破坏过程,得到了节点梁端荷载-位移滞回曲线和骨架曲线以及各阶段的应变、荷载和位移值,并分析了节点的延性、能量耗散能力、抗剪性能。试验研究表明,该节点形式具有很好的延性和耗能能力,证明在节点区及梁端配有交叉腹杆的桁架式钢骨混凝土梁与钢筋混凝土柱节点连接方法是可靠的,节点能够有效传递弯矩和剪力。在试验研究的基础上建立了恢复力模型,模型和试验能够较好地吻合。研究成果可为工程实践提供参考。     

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。     

小高层转换结构的设计与研究

结合某工程的转换结构 ,对三种设计方案的内力幅值、地震作用下的侧移曲线以及转换结构层刚度比进行了比较 ,结果表明 ,格构式钢骨混凝土结构有较多的优点。重点阐述了钢骨混凝土构件的粘结强度设计、裂缝宽度验算。为保证节点的工作性能 ,采取了梁端加腋和设置节点加强桁架的构造措施 ,并提出了格构式钢骨混凝土节点受剪强度计算公式及转动刚度分析方法。     

劲性砼梁柱节点受力性能与抗剪强度

本文介绍了4个以工字型钢为骨架的劲性砼梁柱节点组合体在低周反复荷载作用下的试验结果,井与普通钢筋砼节点作了比较。试验表明,劲性砼节点具有良好的抗剪能力和耗能能力。文中还论证了节点箍筋的作用和锚板锚固性能。在此基础上提出了劲性砼节点受剪承载力的设计建议,并与国内外资料作了比较。     

型钢混凝土异形柱抗震性能试验研究

对17个型钢混凝土(SRC)异形柱试件采用“建研式”加载装置进行低周反复荷载试验,观察了不同配钢形式的SRC异形柱的受力过程和破坏形态;分析了SRC异形柱的破坏特点,荷载-位移滞回曲线及骨架曲线、承载力、位移延性、刚度退化和耗能能力等力学性能。试验研究结果表明:SRC异形柱的主要破坏形态是剪切斜压破坏和弯曲型破坏,破坏主要发生在与加载方向平行的柱肢,滞回曲线对称、饱满,试件延性好,极限侧移角大,具有良好的抗震能力,因此,可以推广应用于高抗震设防烈度区的建筑以及高层建筑中。     

无箍筋SRC节点的受力性能分析

在试验的基础上对SRC节点中箍筋作用和无箍筋SRC节点的可行性进行分析,研究无箍筋SRC加厚腹板节点滞回性能和承载力,结果表明,无箍筋加厚腹板SRC节点的变形能力和延性性能能够满足建筑结构的要求,在那些不便于再配置箍筋的节点中,可以考虑省去箍筋。提出加厚腹板强度利用率的概念,并提出无箍筋加厚腹板SRC节点的承载力计算公式及其补强措施。     

型钢混凝土异形柱框架节点抗震性能试验研究

为研究型钢混凝土(SRC)异形柱框架节点的破坏特征和抗震性能,进行了9个中间层边节点、4个角节点和4个中节点的低周反复荷载试验。观察了各类型节点的受力过程及破坏形态,并分析了试件的荷载-位移滞回曲线、承载能力、层间位移角和延性以及耗能能力等力学特性。结果表明:SRC异形柱框架节点的典型破坏形态是节点核心区剪切斜压破坏和梁端弯剪破坏;滞回曲线饱满,层间位移角延性系数及位移延性系数介于1.80~5.63,弹塑性极限层间位移角约为1/67~1/28,等效粘滞阻尼系数介于0.150~0.294,破坏时节点核心区的剪切角约为0.03~0.04。并给出了节点设计建议。     

钢筋混凝土分体柱框架边节点抗震性能的试验研究

通过 4根钢筋混凝土分体柱框架边节点在较高轴压比和低周反复水平荷载作用下的试验研究 ,分析了分体柱框架边节点的裂缝出现荷载、最大承载能力、破坏形态及其滞回特性等抗震性能 ;探讨了节点上下层柱全部或部分采用分体柱对框架边节点抗震性能的影响 ;研究了过渡区对分体柱框架边节点受力性能的影响 ;得出了分体柱框架边节点的设计建议