钢筋混凝土框架异型顶层端节点抗震性能试验及研究

摘要

由于建筑功能需要，实际工程中常会出现梁、柱截面高度不同于常规节点的情况。在顶层端节点中，这种“异型节点”的梁、柱负弯矩钢筋的搭接会出现无需深入梁或柱内即满足规范要求的情况；由于梁柱高度不同于常规节点，异型节点的破坏形态和传力机理不同于常规节点；同时我国现行规范未给出关于异型节点的处理规定，缺乏关于异型节点的试验研究和理论分析。因此，开展异型节点的研究工作有较大的理论意义和实用价值。本文通过2个按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)设计框架异型顶层端节点低周循环加载试验，分析研究了按现行规范设计异型节点可能存在的问题，提出相应解决方案。本文所针对的具体问题以及主要结论如下：
　　 ⑴试验异型节点为“大柱小梁”节点，梁柱高度比4:7。为实现节点等弯矩设计，梁的截面上部采用双层钢筋。试验结果显示梁截面上部双层钢筋在异型节点中会出现搭接环境弱化问题，使得异型节点正向延性低。
　　 ⑵利用ABABQUS进行有限元分析，模拟结果和试验相似，可以使用ABAQUS进行参数分析。分析节点内部箍筋受力和节点内混凝土受力范围，发现节点主要受力区域为靠近梁端一段范围内，在异型节点中折梁模型不再完全适用，异型节点可看作悬臂梁嵌固在柱中。
　　 ⑶根据试验和软件分析给出设计建议：在节点靠近梁端一定范围内加入竖直U形筋，本次试验的第二个试件在此措施下表现出良好的抗震性能。U形筋的配筋量为配箍特征值取0.03，间距不超过1/4柱截面高度或者200mm，U形筋配置范围 根据梁柱截面高度确定。
　　 ⑷混凝土构件中纵筋间距对于锚固和搭接效果的影响在现行规范中考虑不足，本次试验和软件分析均得出双层纵筋在无箍筋良好约束情况下，搭接暴露出的问题严重。此点在所有混凝土构件中均有影响，需要试验研究和规范构造加强。

目录

文摘

英文文摘

1 绪 论

2 试验方案

3 试件试验的主要结果

4 试件试验结果分析

5 利用ABAQUS分析混凝土节点

6 结 论

致 谢

参考文献

附 录