无粘结部分预应力板柱节点抗震性能试验

本文介绍无粘结部分预应力板柱节点在反复荷载作用下的滞回特性、延性、强度和破坏形态。试验结果表明,在反复荷载作用下,板中无粘结预应力筋的应力增量较小;非预应力普通钢筋暗梁有效地提高了板柱节点在极限状态时,传递不平衡弯矩的能力及确保板冲切区的完整性。采用不同无粘结预应力筋布置方式的两个节点均具有较好的滞回特性和延性,节点抗震性能良好。     

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。     

预应力CFRP筋混凝土T梁受力性能试验研究

本文对配置部分粘结和完全粘结预应力CFRP筋的部分预应力混凝土T梁进行了受力性能试验研究。根据试验结果对预应力CFRP筋混凝土T梁的受力过程、破坏模式、部分粘结筋应力增量以及裂缝分布等进行了较为详细的研究,对基于能量耗散的观点引入的延性指标进行了探讨,提出承载力计算公式,并对预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及部分粘结筋的应力进行了预测。试验研究结果表明:部分粘结预应力CFRP筋混凝土梁与完全粘结预应力CFRP筋混凝土梁相比,前者具有更好的变形能力和延性性能而两者的极限承载能力相差较小;为避免CFRP配筋结构由于CFRP筋拉断而发生灾难性的破坏,CFRP配筋梁期望发生混凝土压碎破坏;采用本文方法计算得到预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及CFRP筋的极限应力与试验结果吻合较好,计算结果具有较高的精度。     

短肢墙无粘结预应力楼盖结构顶层端节点抗震性能试验研究

本文通过两个由短肢墙、无粘结预应力现浇板和梁组成的空间组合体结构模型的低周反复加载试验,对采取两种不同构造方案共计4个顶层端节点的受力性能、传力机理以及进入节点区梁、墙肢钢筋的实测应变分布进行了分析研究。研究结果表明,短肢墙顶层端节点上部钢筋的粘结环境很差,梁端受弯屈服后,随着反复荷载作用,充分受力的负弯矩梁筋极易在节点顶部发生粘结退化甚至粘结失效,这种梁筋粘结明显退化和失效将对组合体的整体抗震性能带来较大的不利影响;短肢墙顶层端节点的传力机理不同于普遍框架柱节点,桁架机构是这类节点的主导传力机构;在试验研究的基础上,对短肢墙顶层端节点的构造措施提出了设计建议。     

钢筋砼板柱节点抗震加固方法

钢筋砼板柱结构体系,在竖向荷载、地震荷载、风荷载共同作用下,板柱节点除了要传递竖向剪力外,还要传递不平衡弯矩,但是在我国《混凝土结构设计规范》中,并没有考虑不平衡弯矩的影响,近期地震表明,这种板柱结构体系没有抵抗强烈地面运动的能力。文章论述了该结构体系抗震加固的各种方法,并提出采用预应力螺栓连接,同时提高板柱节点强度和延性的加困方法尤为有效。     

板与次梁对无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点抗震性能的影响

通过2个无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点在低周反复荷载下的拟静力试验,重点研究了板和次梁对扁梁柱板边节点的承载力、延性及耗能能力等抗震性能的影响,发现板和次梁能提高无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点的抗震性能。     

无粘结预应力装配结构加固试验研究

本文采用碳纤维布和外包钢两种加固方法,对无粘结后张预应力装配梁、柱节点进行了低周反复加载试验研究。试验表明加固后预应力装配梁、柱节点仍然保持了令人满意的抗震特性,如自恢复能力和较大非线性位移下破坏较少等能力。分析了不同加固方法对无粘结后张预应力装配节点抗震性能的影响。     

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。     

有效预应力对无粘结预应力梁受力性能的影响

利用有限元方法,研究了有效预应力对无粘结预应力混凝土梁受力性能和无粘结预应力筋极限应力增量的影响.设计了以有效预应力值为变量的分别承受跨中单点集中荷载以及均布荷载作用的无粘结预应力混凝土梁,利用建立的有限元模型对这些梁进行非线性全过程分析.结果表明,随着有效预应力的提高梁的开裂荷载和开裂弯矩显著提高,若梁破坏时无粘结预应力筋仍处于弹性阶段,则梁的极限荷载和极限弯矩亦显著提高,而无粘结预应力筋极限应力增量逐渐降低.     

缓粘结预应力技术在北京市新少年宫工程中的应用

介绍了北京市新少年宫1号楼异形板柱剪力墙结构中缓粘结预应力筋设计方法;按照空心板的主受力方向并考虑施工方便,确定出空心管的布置方向以及普通筋和预应力筋布置方向;用密肋梁模拟了空心板的受力,并用密肋梁的内力计算结果确定了顺肋方向的配筋;根据结构抗震性特点,在抗震敏感区域采用缓粘结预应力技术来提高结构的抗震性能。     

混凝土十字形中柱的板柱连接抗震性能试验研究

通过两个大比例十字形中柱的板柱连接试件(其中一个试件配置抗冲切锚栓),在竖向荷载和低周反复水平荷载作用下的试验,探讨了十字形中柱的板柱连接在模拟地震作用下的裂缝形态、破坏特征、混凝土以及钢筋的应变、滞回特性、位移延性等一系列受力特性。试验研究表明,十字形中柱的板柱连接与传统方形中柱的板柱连接受力性能类似,两个试件的极限侧移比都远超过了1.5%的侧移比限值要求,因此在板柱结构中引入十字形柱是可行的;配置抗冲切锚栓可以显著地提高板柱连接的承载能力和延性。此外,根据试验给出了十字形中柱的冲切临界面形式,并提出了其类似极惯性矩的计算公式,从而使十字形中柱的板柱连接可以应用现行规范的方法进行承载力分析计算,采用该方法的分析结果与试验结果符合较好。     

Analysis of lateral load transfer by internal slab-column joints

The results of an analytical study examining the behavior and load transfer mechanism of 16 interior flat slab-column joint models, transferring lateral load, are presented. Predictions of the connection response were calculated using a professional finite element computer program, utilizing three-dimensional, elasto-plastic, concrete elements.

Currently, various analytical methods are suggested for calculating the load transfer. The assume that the slab sections carry the external unbalanced moment by developing a bending moment on the front and back faces, and a torsional moment on the side faces. Several studies have tried to determine the relative contribution of the bending and torsional moments. Slots or cutting through the slab, made along the respective column faces, were introduced in an attempt to isolate the components that resist the external moment.

According to the present analysis, the various types of connections have a minor effect on the response. They display very similar deformations and stress distributions in the slab, except for very local stress concentrations, almost ignoring the slots and cuttings. As a result of this analysis, the attempts to isolate appear to be unsuitable since the slab's bending and torsional mechanisms are highly coupled.     

混凝土平板结构中柱节点在剪力与不平衡弯矩共同作用下的分析研究

本文通过对平板结构中柱节点在剪力与不平衡弯矩共同作用下的试验，分析国内外对中柱节点的研究资料，认为节点的破坏形态可分为弯曲破坏与剪切破坏二种形式，并给出了节点弯曲破坏与剪切破坏的计算方法，经验算，与试验结果符合情况较好。     

传递剪力和不平衡弯矩的内柱板柱节点强度

本文指出内柱板柱节点的破坏形态和危险截面随节点所传递的不平衡弯矩和剪力之比而变化,分析了影响极限水平剪应力的主要因素,提出了一种新的强度分析方法,并用ACI318-77的方法Y.Kanoh的方法及建议的方法对77个节点试件的试验结果进行了验算对比,结果表明,建议的方法比现有的方法更符合试验结果。     

组合效应对钢节点抗震性能的影响因素分析

钢—混凝土组合梁当前在钢框架结构中已经得到了广泛的应用,但是地震荷载作用下组合节点的设计方法却一直在完善和发展.基于组合节点的数值分析,着重研究钢框架梁柱节点的抗震性能,进行了有限元分析、模型参数分析,研究了不同变量条件下节点抗震性能与梁强度的平衡关系,并针对混凝土板中的配筋率、混凝土板板厚、钢节点类型等因素进行了分析和讨论.分析结果表明,在进行钢框架梁柱节点的抗震设计时,应该考虑混凝土板的组合效应.     

后张无黏结预应力干式连接梁柱节点抗震性能试验研究

为研究后张无黏结预应力干式装配梁柱节点在低周往复荷载作用下的抗震性能,对其进行了拟静力试验研究。试验中设计了2个常规现浇梁柱节点和4个装配式梁柱节点,包含中节点和边节点。对比分析了现浇节点和装配节点滞回性能、刚度、承载能力以及变形能力差异。试验结果表明：试验中设计的后张无黏结预应力装配式梁柱节点试件在初始刚度、承载能力、变形能力以及损伤控制等方面均优于传统的现浇节点试件,耗能能力略低;进一步研究了后穿耗能钢筋无黏结段位置对装配节点性能的影响,认为后穿耗能钢筋无黏结段设置在柱外时,装配节点呈现更高的耗能能力和变形能力;装配式节点预应力钢绞线在1/20大位移角下仍能保持弹性,梁柱接触面基本无摩擦滑移,该类装配式节点具有良好的整体性和安全性。     

钢筋混凝土异形柱-板连接冲切特性试验研究

针对柱截面形式为异形柱的板柱冲切试验很少以及我国规范未对此明确规定的情况,本文进行了9个柱截面为3种典型异形柱(十字形、T形和L形)-板连接和2个方柱-板连接在未配置抗冲切钢筋时的冲切特性对比试验。阐述了异形柱-板连接的冲切受力性能和破坏特征,并将其受冲切特性与相应的等面积方柱和等有效周长方柱板柱连接试件进行了对比,讨论了异形柱和方柱板柱连接冲切特征的差异。试验结果表明,与相应的方柱-板连接试件相比,异形柱-板连接试件具有较高的抗冲切承载力及延性。根据试验结果提出了符合我国设计实践的异形柱板柱冲切承载力计算方法。并用国外几个主要规范以及我国规范所推荐的冲切承载力计算公式对上述试验板的受冲切承载力进行了验算,相对而言,抗弯钢筋配筋率较高时,我国规范及ACI规范的预测值与试验值相比偏于保守。本文试验结果可供规范修订时参考。     

预应力混凝土中柱节点在剪力和弯矩作用下的分析研究

本文采用塑性极限分析方法并利用节点的对称性，建立了预应力混凝土板柱中节点在剪力和不平衡弯矩作用下抗冲切和抗弯的相关方程。与国内外有关的试验数据的比较表明，该计算公式具有较好的精度，可以在实际工程中应用。     

偏载下板柱结构中柱节点破坏试验研究

采用重剪比以及配筋率两个试验变量对4个板柱中节点的破坏过程进行了对比试验,并在试验过程中采用特制应变测杆对试件内部斜裂缝的形成和发展予以监测。试验结果表明：试件最终破坏形态受重剪比和配筋率两因素共同影响;重剪比相同的试件,配筋率的提高也可有效提高中柱节点对不平衡弯矩的承载力;板内斜裂缝在节点发生冲切破坏之前已产生,并从靠近柱头的受压区向板底受拉区开展。基于试验结果和历史试验数据,将中国规范 GB 50010—2010所采用的基于偏心剪应力模型的计算方法和欧洲规范 Eurocode2-04进行对比,分析了偏心剪应力模型不足的原因。