抗冲切钢筋对板柱中节点抗震性能的影响

为研究抗冲切钢筋和暗梁对板柱节点抗震性能的影响,进行了5个低周往复荷载作用下的板柱节点试验,其中,1个试件无抗冲切钢筋,另外4个试件分别配置螺旋箍筋、四肢箍筋、八肢箍筋和栓钉。对各试件的裂缝发展特征、破坏形态、滞回性能、不平衡弯矩承载力和延性性能等进行了分析。试验结果表明：配置抗冲切钢筋试件的不平衡弯矩承载力和延性性能较无抗冲切钢筋试件分别提高13%~48%和68%~198%;合理设计暗梁能明显提高试件的整体抗震性能,配置四肢箍筋的试件能满足中国规范的抗震性能需求,且较采用八肢箍筋的试件更经济。总结和分析已有试验数据发现,中国规范对于配置抗冲切钢筋板柱节点的计算结果与试验结果整体较吻合,但离散度偏高。     

板柱节点承载力计算方法研究进展

为促进板柱节点承载力研究的进一步开展,在简要介绍了国内外板柱节点发生破坏引起板-柱结构坍塌的工程事故之后,指出了板柱节点承载力计算方法存在的问题。论述了板柱节点发生冲切或弯冲破坏的破坏面倾角的试验结果和预估公式,针对按预估公式所得破坏面倾角计算值与试验值存在较大偏差的情况,提出了将板柱节点承载力试验结果置于以冲切和弯冲破坏面的倾角为纵坐标、分别以纵筋配置特征值ρf_y/f_c和冲跨比λ=(ΣM_i)/[Σ(V_ih_0i)]为两个横坐标的三维坐标系中拟合获得破坏面倾角的思想。针对中国GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》板柱节点承载力计算仅给出了冲切承载力公式,分析了国内外已有板柱节点承载力计算公式以及各公式中板的截面高度的影响。分析结果表明：板柱节点承载力计算应按冲切破坏、弯冲破坏和直冲破坏区别对待,计算时应合理考虑冲切或弯冲破坏面的倾斜角度,板柱节点承载力计算应综合考虑冲跨比和纵筋配置特征值等关键参数的影响,应进一步完善板柱节点发生直冲破坏的判据及承载力计算方法。     

板柱边节点抗震性能研究

钢筋混凝土板柱结构在水平作用和竖向荷载的共同作用下,节点除了要传递竖向剪力外,还要传递不平衡弯矩,特别是对于板柱边节点,即使不存在水平作用,由于不对称,在自身重力作用下也会产生不平衡弯矩。目前对板柱节点的研究多数集中在内柱节点连接区,边柱节点连接区的研究则很少。本文在板柱边节点中应用一种抗冲切钢筋的新形式,抗冲切锚栓,来研究配置抗冲切钢筋的板柱边节点的抗震性能,共进行了3个在自重和不平衡弯矩共同作用下的板柱边节点试件的试验研究以及有限元分析,得到以下主要结论:配置抗冲切锚栓可以显著提高板柱边节点的承载能力、变形能力以及抗震性能;完成的2个配置抗冲切锚栓的板柱边节点的变形能力满足中国现行规范要求,耗能性能与一般梁柱节点接近,试件达到了中等延性水平。     

建筑板柱结构冲切破坏试验及节点承载力分析

为保证建筑板柱结构的使用安全,以钢筋、水泥等为原料制作建筑板柱结构试件板,并实施冲切破坏试验,通过荷载-挠度曲线分析试件板各节点的冲切破坏过程及位移情况,根据节点承载力计算公式分别求解不同板厚、混凝土强度、纵向配筋率、冲垮比下节点承载力,并分析各因素变化对节点承载力的影响。试验结果表明：当试件板纵向荷载增加至最大承载力时,发生瞬时脆性破坏,各位移测点均发生翘曲,配筋率低的试件翘曲严重;试件板厚相同时,空心率越小,抗冲切承载力越大;大幅增大试件板厚度、钢筋配筋率、混凝土强度、降低冲垮比可提高试件板的抗冲切承载力,当配筋率从0.6%提升至1.4%时,节点抗冲切承载力最高可增大29.2%,当冲垮比为7、配筋率为0.6%时,增大混凝土强度,节点冲切承载力升幅较小。本文研究分析可在一定程度上为提升建筑板柱结构的承载力提供借鉴。     

配置高强钢筋的无粘结部分预应力梁受弯试验研究及有限元模拟分析

通过对3根无黏结部分预应力混凝土梁进行受弯性能试验,对比分析混凝土强度等级对配置600 MPa钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、抗弯承载力的影响。采用ANSYS软件对试验梁进行有限元模拟,分析结果和试验结果较为吻合。用ANSYS有限元软件分析研究非预应力筋配筋率,非预应力钢筋强度等级及预应力度对梁挠度、极限应力增量及抗弯承载力的影响。研究结果表明:增大非预应力筋钢筋强度可以提高梁的极限承载能力和极限应力增量;提高非预应力筋的配筋率或者增大预应力度可以提高梁的极限承载能力但不会提高粱的极限应力增量。     

浮石混凝土板抗冲切性能试验研究

本文根据１０块无腹筋浮石混凝土板和９块已抗冲切用梳浮石混凝土板的冲切试验研究，总结了浮石混凝土板受冲切时的工作性能和影响抗冲切承载力的因素；并与普通混凝土板抗冲切性能进行对比，提出了抗冲切承载力计算公式．     

无抗冲切钢筋的RC板柱节点受冲切承载力计算

为更精确地预测无抗冲切钢筋的钢筋混凝土(RC)板柱节点受冲切承载力,结合梁剪压破坏机理和修正压力场理论(MCFT),提出一种新的板柱受冲切承载力计算方法.首先,假定无抗冲切钢筋的RC板柱节点冲切荷载由上部剪压区混凝土提供的受剪承载力、斜拉区及受拉区中的骨料咬合力和钢筋的销栓作用共同承担;其次,分析剪压区和斜拉区及受拉区...     

高强钢筋约束混凝土矩形柱的抗震性能试验研究

目的 研究通过配置高强度等级横向钢筋，增强高强混凝土矩形柱的承载能力和变形性能．方法 通过6根配有1420级预应力钢棒（简称PC钢棒）作高强钢筋，混凝土强度等级分别为C60和C90的高强混凝土柱在低周反复荷载下的模型试验，研究了轴压比、箍筋（包括含箍特征值、箍筋间距、箍筋种类）、纵筋和混凝土强度等级等参数对其抗震性能的影响．结果 明确了其破坏机理和强度及变形的主要影响参数．在试验的基础上，提出了配置PC钢棒作箍筋和部分作纵筋的高强混凝土柱的位移延性比与轴压比和含箍特征值关系的经验公式，计算得出的试件位移延性比的计算值与实测值吻合较好．结论 在高强混凝土柱中配置高强度箍筋和部分配置高强度纵筋，并保证一定的构造措施，可有效提高柱的延性，增强抗震能力。     

配抗冲切弯筋板冲切问题试验研究

本文通过对３６块配抗冲切弯起钢筋板的试验研究分析，总结了抗冲切弯起钢筋特征值ｑｖ对冲切承载力的影响规律。根据板内部混凝土应变状况，提出了板冲切破坏机理和弯起钢筋的合理弯起位置．     

高强钢筋高强混凝土框架梁柱节点非线性有限元分析

目的研究在高强混凝土框架梁柱节点中配置高强纵筋和高强箍筋,增强对高强混凝土的约束,以此来提高节点的承载能力和变形性能．方法利用有限元软件建立框架节点模型,通过改变轴压比、配箍率、钢筋强度等参数对节点进行一次单调加载情况下的非线性数值分析,得出不同参数下的荷载一位移曲线．并将数值分析结果与试验结果进行比较．结果明确了节点承载能力和变形性能随各参数变化的规律,并对该类结构轴压比限值及箍筋间距给出合理建议．结论在框架梁柱节点内合理配置一定数量的高强钢筋不仅可以提高其承载能力而且可以改善其变形性能．     

板柱节点抗冲切碳纤维加固非线性有限元分析

针对钢筋混凝土及加固材料的非线性性,采用非线性有限元法分析板柱节点抗冲切承载问题。用碳纤维对板柱节点进行加固,对比分析加固前后板柱节点抗冲切承载能力可知,该加固方法能有效提高板柱节点抗冲切承载能力。     

无粘结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能分析

结合单斜无粘结内藏钢板支撑剪力墙的试验研究,对其滞回性能进行了有限元分析.考察了钢板支撑不同初始缺陷和墙板端部有无加强构造等因素对支撑墙板受力性能的影响.试验和分析结果均表明,墙板端部有角钢加强的试件,钢板支撑受压屈服后,在水平侧移角达1/50时墙板没有破坏,支撑墙板滞回曲线饱满稳定;端部没有加强的试件,在支撑受压屈服后,墙板端部局部开裂严重.分析还表明,内藏的钢板支撑在受压后只发生多波微幅弯曲失稳.随着沿墙板厚度方向墙板孔壁与支撑间间隙的增大,支撑的失稳波幅也增大,从而降低支撑墙板的初始刚度和受压承载力,增大支撑对墙板的局部冲剪力和墙板平面外的弯曲变形.当墙板的侧向约束足够时,墙板支撑受压和受拉时的性能较一致且无承载力和刚度退化,可以在结构分析中应用杆元对其进行模拟.     

外露式钢柱脚节点的抗剪性能

参考实际工程中使用的外露式钢柱脚节点,以柱脚底板孔径、柱脚底板厚度、锚栓直径和锚栓强度为主要参数,设计7组共19个大直径锚栓的钢柱脚试件,开展抗剪性能试验研究. 试验表明,锚栓连接具有可观的抗剪能力,节点的最终破坏模式有3种：当基础混凝土配筋足够时为锚栓剪断,配筋不够时为混凝土冲切破坏,介于两者之间的锚栓剪断同时存在混凝土冲切裂缝;锚栓连接的荷载-相对位移曲线呈现2种类型,主要区别在于是否存在滑移段. 对于锚栓连接的抗剪承载力设计值,将 3个已有理论模型与试验结果对比,给出推荐的简化公式. 对于锚栓连接的极限抗剪承载力,提出考虑锚栓截面拉力、剪力和弯矩影响的计算模型.     

斜筋配置对单排配筋低矮墙抗震性能影响试验

在低配筋量的单排配筋混凝土低矮剪力墙中配置斜向钢筋,可限制基底施工缝处水平剪切滑移和墙体斜裂缝开展,提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力.为探求带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙的优化配筋设计方法,进行了5个不同配筋设计的剪力墙模型低周反复荷载试验,对比分析了各模型的破坏特征、滞回性能、承载与变形能力、刚度退化规律、耗能能力及钢筋应变发展规律.试验结果表明:对于单排配筋混凝土低矮剪力墙,斜筋可有效控制其剪切变形,使其抗震性能优于不带斜筋的剪力墙;合理配置斜筋,可明显提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力,获得性价比较高的抗震墙.     

梁板式筏形基础冲切性能的有限元分析

利用ADINA有限元软件对单跨梁板式筏形基础进行了冲切模拟和非线性分析,得出了筏板基础的裂缝、变形及地基反力分布。结果表明：在小荷载情况下,筏板的地基反力分布比较均匀,随着荷载的增加,筏板的地基反力呈非线性分布并且主要集中在肋梁及其周围2．5倍板厚的范围内;板格及肋梁都出现了反向弯曲的现象;冲切验算时考虑了板格冲切破坏模式和节点破坏模式2种情况,并取两者的最不利值作为筏板的冲切承载力。数值模拟结果为筏板结构设计和试验研究提供了理论依据。     

源于纵筋面混凝土劈裂的无腹筋板冲切模型

以工程中常见的配筋率较大（〉0.85）、厚度较小（≤120 mm）的板为对象,通过对冲切破坏特征的观察分析,假定沿纵向钢筋平面,混凝土劈裂所致的纵筋销栓失效为连锁破坏源,建立了新的错动冲切模型并推导了上限解。研究发现,与按搜集到的构件样本总体分析结果相比（均值为1.072,变异系数为0.250）,符合上述特征的试件组,其冲切承载力理论计算值和试验观测值之比的均值变化不大（为1.017）,而变异系数有显著降低（为0.184）,说明所作假定及所建模型用于描述该类板的受力行为是合适的。     

钢筋混凝土墙板内置无粘结钢支撑抗冲切研究

为了改善钢筋混凝土墙板内置单斜形无粘结钢板支撑中墙板的抗冲切性能,用开孔槽钢来抗冲切,并将钢板支撑端部的加劲肋立放设置．采用拟静力试验研究了构造对试件滞回性能的影响,基于试验结果探讨了墙板的抗冲切设计方法．试验表明:与支撑周围采用加密拉结筋的抗冲切构造相比,采用开孔槽钢可避免墙板局部冲切破坏,墙板局部冲切开裂程度大幅降低;与支撑端部加劲肋平放设置相比,加劲肋立放时可减小加劲肋端墙板与支撑间空隙的宽度,从而减小端部钢板支撑对墙板的冲切作用力;试件最终发生了墙板局部冲切破坏或支撑受拉断裂,破坏前试件滞回曲线饱满稳定;依据墙板可能的冲切破坏模式,给出了抗冲切验算方法．