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     

钢筋混凝土分体柱框架抗震性能的模型试验研究

本文通过一榀1/3比例的两跨三层现浇钢筋混凝土分体柱框架模型的低周反复荷载试验,研究了分体柱框架模型的破坏机制、出铰顺序、滞回特性、耗能能力等抗震性能;研究了分体柱框架的裂缝发展、分体柱与其他构件的变形协调、内力重分配等工作过程;探讨了分体柱的过渡区、配箍率等主要参数对分体柱框架抗震性能的影响。验证了已有的分体柱及分体柱框架梁柱节点的设计方法和构造要求;研究了分体柱框架强柱弱梁、强剪弱弯以及强节点、强锚固的关系;给出了分体柱轴压比、剪跨比等概念参数的定义。从而得出结论,采用分体柱可以实现变短柱为长柱的设计思想,有效地改善钢筋混凝土短柱、特别是超短柱框架的延性和破坏形态,大幅度地提高钢筋混凝土短柱、特别是超短柱框架的抗震能力,最后给出了相关的设计建议。     

谈延性钢筋混凝土框架的概念设计

从框架工作机理及框架梁、柱、梁柱节点核芯区的抗震设计来谈概念设计中延性的重要性     

应用分体柱改善短柱(高轴压比)抗震性能的试验研究

本文通过六根分体柱在高轴压比和低周反复水平荷载作用下的试验研究,分析了轴压比、配箍率等对分体柱的刚度、裂缝、最大承载能力、破坏形态及其滞回特性等抗震性能的影响;分析了过渡区设置和斜向水平荷载对分体柱受力性能的影响。提出了分体柱的刚度计算方法。     

圆钢管混凝土相贯斜柱-型钢混凝土梁空间节点抗震性能试验研究

以某超高层建筑结构中采用的钢管混凝土柱与型钢混凝土梁组成的复杂空间相贯节点为研究对象,选取3个关键转换节点,对此节点的试验方案进行研究,再对节点试件进行低周反复荷载试验。考察了节点破坏形态、裂缝开展情况,分析了荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载力及刚度退化特征、延性及耗能能力等抗震性能指标。结果表明:梁截面更大的试件JD1的承载能力和延性更好,斜柱角度最小、相贯长度最大的试件JD3的耗能能力最佳;3个节点抗震性能和抗震构造措施满足设计要求;塑性铰区框架梁和环梁型钢腹板宜增设加劲肋或者加厚;复杂节点的低周反复荷载试验方案可行,试验方法和研究结果可为类似复杂节点设计和研究提供借鉴。     

T形钢管混凝土柱-混凝土梁外加强环板式节点抗震性能正交试验研究

对18个T形钢管混凝土柱-混凝土梁外加强环板式节点采用有限元与正交试验法相结合的方式进行抗震性能研究。结果表明,节点的裂缝发展经历初裂、通裂、极限、破坏四个过程;牛腿在梁端荷载的传递过程中起到桥梁作用;最终以牛腿与梁交界处形成塑性铰而破坏,符合"强节点弱构件"的抗震设计思想。对节点极限承载力、位移延性系数以及能量耗散系数三个性能指标影响最为显著的因素均为框架梁配筋率。框架梁混凝土强度等级的提高可以提高节点极限承载力,但是增幅过大不利于节点抗震性能,所以工程设计时应合理地选择框架梁混凝土强度等级。     

钢筋混凝土梁-钢管混凝土组合柱节点抗震性能试验

介绍了3个钢筋混凝土梁-钢管混凝土组合柱节点试件在梁端竖向往复荷载作用下的试验研究,其中一个为梁弯曲破坏的"强核芯区弱梁"试件,两个为核芯区剪切破坏的"强梁弱核芯区"试件。试验结果表明,三个试件都有大的变形能力,但峰值荷载时弱核芯区试件的核芯区剪切变形占节点总变形的50%以上,而强核芯区试件的这一比例很小;弱核芯区试件核芯区的箍筋和钢管屈服,而强核芯区试件核芯区的箍筋和钢管未屈服;弱核芯区试件的耗能能力小于强核芯区试件的;对于核芯区破坏的试件,减小核芯区的箍筋间距,可以增大节点的耗能能力和减小核芯区的剪切变形。     

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。     

钢梁混凝土柱节点中梁贯穿与柱贯穿节点受力性能对比

通过钢梁与混凝土柱节点中梁贯穿节点与柱贯穿节点两组节点共6个试件低周反复荷载试验对比,分析了不同节点连接方式下节点开裂、极限荷载、位移、刚度、耗能能力等性能。结果表明,梁贯穿节点破坏主要发生在钢梁根部翼缘及腹板,而柱贯穿节点的破坏主要发生在钢梁与锚板间的焊缝处,由于核芯区有腹板和翼缘穿过,梁贯穿节点在受力性能方面优于柱贯穿节点。梁贯穿节点的抗震能力略大于普通混凝土节点,柱贯穿节点与普通混凝土节点抗震能力对比有待于进一步研究。     

核芯区混凝土强度低于柱的框架节点受力性能试验研究

针对核芯区混凝土强度低于柱混凝土强度的框架节点进行了试验研究。通过五个试件在较高轴压比下的低周反复加载试验和弹性有限元分析,研究了此类节点的破坏形态、受力性能,探讨核芯区混凝土强度低于柱的混凝土强度的可行性。提出了核芯区混凝土强度比柱的混凝土强度低时的设计建议。     

剪压比影响下配置HRB500E钢筋梁柱节点试验研究

由于高性能钢筋(HRB500E)具有良好的延性性能和抗震性能,本文拟对配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点的抗震性能进行相关研究。通过对3个梁柱中间节点足尺试件进行拟静力加载试验,研究剪压比对梁柱中间节点破坏模式、滞回特征和延性性能的影响。试验结果表明,配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点具有良好的抗震性能。随着剪压比的增加,试件的破坏模式发生转变,即由梁端弯曲破坏变为节点核心区剪切破坏;试件的滞回曲线所包围的面积明显增加,并且在加载后期时,试件滞回环的峰值荷载退化变快。同时,随着剪压比的增大,试件的梁屈服荷载和最大荷载显著增大;试件的梁屈服位移也逐渐增大,而屈服位移的增大引起了梁柱中间节点延性系数的减小。     

Experimental behaviour of thin-walled steel tube confined concrete column to RC beam joints under cyclic loading

This paper describes eight tests carried out on thin-walled steel tube confined concrete (TWSTCC) column to reinforced concrete (RC) beam joints subjected to cyclic loading, where the column cross-sectional type and the level of axial load in the column were selected as test parameters. In addition, two concrete filled thin-walled steel tubular column to RC beam joints were also tested for comparison. Each TWSTCC joint specimen consisted of a TWSTCC column and a RC beam pass through the column to represent an interior joint in a building. The experimental results are analysed to evaluate the influences of different testing parameters on the performance of the beam-column joints. It was found that the TWSTCC joints show generally excellent seismic performance and is adoptable in practical engineering, particularly in earthquake zone.     

CFRP加固RC梁-板-柱框架中节点抗震性能试验研究

试验中设计了考虑楼板和正交梁的足尺钢筋混凝土框架中节点,对其进行拟静力试验,研究柱端、梁端采用CFRP加固对梁-板-柱中节点抗震性能和破坏模式的影响。分析了节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、耗能、位移延性、刚度退化及节点核心区剪切变形等。结果表明：由于楼板和正交梁的影响,未加固节点呈现“强梁弱柱”的柱铰失效模式;采用CFRP仅加固柱端或同时加固柱端及梁端,对节点承载力影响较小,但可有效提高节点的位移延性和耗能能力,使中节点的破坏模式由柱铰机制转为“强柱弱梁”的梁铰机制,仅采用CFRP加固柱端的方法效果更好;由于正交梁的存在,节点核心区在较大位移水平下未出现明显的剪切破坏。     

CFRP布加固框架梁柱端部受弯承载力的试验研究

本文提出了一种用碳纤维布提高钢筋混凝土框架结构梁柱端部截面受弯承载力的方法,并通过3个钢筋混凝土梁-柱-节点构件(其中的2个用这种方法进行了加固)的低周反复加载试验,对这种加固方法的加固效果进行了验证。试验结果表明,这种加固方法明显提高了梁、柱截面的受弯承载力,加固构件的延性和耗能能力也得到改善。     

钢筋混凝土框架变梁中节点抗震性能试验研究

完成了10个1/3缩尺钢筋混凝土框架变梁中节点试件的低周反复荷载试验,分析了变梁中节点的破坏形态、刚度退化和滞回耗能等力学性能,研究了梁柱尺寸变化、轴压比、配箍率等参数对该类节点抗震性能的影响。研究结果表明：变梁中节点初裂出现在小梁与上柱组成的小核心区,最终破坏区域主要发生在大梁与下柱组成的大核心区;变梁中节点通裂荷载与极限荷载比较接近,变梁中节点大、小梁端滞回曲线差别显著,大梁滞回曲线呈反S形,小梁滞回曲线呈较为饱满的弓形,小梁截面尺寸变化对试件的抗震性能影响显著;变梁中节点的强度衰减、刚度退化明显,耗能能力较差,按常规节点设计构造的变梁中节点不能满足刚性节点的要求。     

粘角钢加固混凝土框架节点核心区抗剪承载力分析

通过对粘角钢加固混凝土框架节点的低周反复荷载试验,着重分析了加固后的混凝土框架节点核心区抗剪承载能力,明确了节点区的受力机理,在规范公式基础上给出了粘角钢加固后的混凝土框架核心区抗剪承载力计算公式,并用试验结果进行了验证。     

钢筋混凝土框架梁柱节点灌浆套筒连接抗震性能研究

设计并制作了4个钢筋混凝土框架梁柱节点试件,其中两个现浇整体节点试件,两个预制装配梁柱节点试件（采用灌浆套筒连接钢筋）,轴压比分别为0.3和0.4。对试件进行低周往复加载试验,研究了梁柱节点试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、耗能性能以及灌浆套筒接头受力状态等。结果表明：预制装配梁柱节点试件的耗能能力略低于现浇整体梁柱节点试件的耗能能力,两者破坏形态明显不同,预制装配节点试件的裂缝分布比较集中,主要分布在梁柱交界面、灌浆套筒端部区域以及梁跨中截面区域,而现浇节点试件的裂缝分布比较均匀密集;加载前期,轴压比对滞回性能影响不明显,而加载后期,轴压比对预制装配整体式节点试件节点核心区的钢筋滑移和剪切变形影响较为明显;基于试验结果,对灌浆套筒材料进行简化等效处理,并对节点不同区域采用不同的截面属性,采用OpenSees有限元软件对节点试件进行了模拟,其模拟结果与试验结果吻合较好。     

钢筋混凝土框架结构梁柱节点刚域应用性研究

采用设计软件PKPM对钢筋混凝土框架结构梁柱节点刚域的应用性进行研究,分析了不同柱截面尺寸、梁高、设防烈度下梁柱节点刚域对结构整体性的影响,并对如何实现梁柱节点刚域进行了研究分析.研究结果表明,当梁柱截面较大时,宜考虑梁柱节点刚域对结构整体性的影响,且柱截面是影响是否考虑梁柱节点刚域的主要因素.     

Seismic performances of reinforced concrete frames with wall-like columns

In regions of low to moderate seismic risk, such as Singapore and Malaysia, buildings with relatively weak lateral structural resisting systems are likely to be common. Although ground motions because of long distance earthquakes centred in Sumatra have occurred, there has been no record of earthquake damage in this region. This article compares the results obtained from pushover analyses of six-storey reinforced concrete (RC) frames with experimental observations. The experimental observations of four internal beam-column joints, which were designed according to BS 8110, were summarised. From this, we address the performance of some typical RC frame structures under low seismic loading. By adding about 0.075% of hoop reinforcement in the beam-column joints, one can improve the seismic performance of the frame in the weak direction more significantly than in the strong direction. Also, relatively large joint shear input during low to moderate earthquakes can result in diagonal tension cracking and the building may likely be governed by joint shear failure.