钢筋混凝土框架夹芯节点抗震性能试验研究及设计方法初探

摘要

高层框架结构设计时，梁板和柱常常采用不同的混凝土强度等级，柱的混凝土强度高于梁板。通常梁柱节点区采用柱子的混凝土浇注即传统节点，但这给施工带来了很大不便。节点核心区按梁板混凝土浇注成为工程界的一大需求。 为此，本课题组完成了9个中间层夹芯中节点和2个中间层夹芯边节点在低周交变荷载下的试验(其中本文补充了两个中节点和两个边节点试验)。这些夹芯节点都是根据规范口节点抗剪承载力公式设计的，基本上满足现行规范的相关规定。设计时主要考虑的因素为：剪压比、轴压比和级差，并对三种因素进行了搭配组合，范围上基本上涵盖了工程中三种因素不利遇合情况。 本文基于这11个夹芯节点在低周反复交变荷载下的试验结果，从试验现象、破坏模式、受力机理、刚度退化、位移延性和耗能能力等方面进行了综合分析研究，并通过与传统节点试验成果的对比分析，得出了如下的结论。在此基础上，又对夹芯节点的设计方法进行了探讨，对夹芯节点的工程应用提出了一些建议。 ①框架结构采用夹芯节点的做法基本上是可行的。夹芯节点应用时必须满足现行规范的规定，并对其节点区进行抗剪配箍验算；对边节点和剪压比超过0.3的夹芯中节点需采取抗剪加强措施。 ②夹芯节点的破坏模式仍以节点核心区发生剪压型破坏为主要破坏模式。破坏模式与传统节点相似，节点核心区未出现受压破坏模式以及其他新的破坏模式。 ③夹心节点设计时，在验算内容上主要是对节点进行抗剪验算本文对夹芯节点验算内容和验算方法作了简单探讨。除对夹芯节点进行验算外，还需要对节点采取合理的构造措施加以保证。 ④节点箍筋垂直剪力方向的作用值得重视，夹芯节点垂直剪力向的箍筋偏弱。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状综述

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内研究概况

1.2.3存在的主要问题

1.3本文的研究目的和研究内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究内容

2试验方案

2.1试验目的

2.2试件设计

2.3试验加载装置及加载制度

2.3.1试验装置

2.3.2加载制度

2.4量测内容和量测方法

2.4.1量测内容

2.4.2量测方法

3补充试验主要量测结果及分析

3.1补充中节点试验主要量测结果及分析

3.1.1试件情况介绍

3.1.2中节点试验过程

3.1.3中节点试验现象

3.1.4中节点试验图片

3.1.5补充中节点试验主要量测结果及分析

3.2补充边节点试验主要量测结果及分析

3.2.1试件情况介绍

3.2.2边节点试验过程

3.2.3边节点试验现象

3.2.4边节点试验图片

3.2.5补充边节点试验主要量测结果及分析

4夹芯节点试验结果综合分析

4.1夹芯节点主要试验参数概述

4.2试验现象及破坏模式分析

4.3梁纵筋滑移引起的梁端位移

4.4组合体各部分变形引起的梁端位移

4.4.1组合体各部分变形引起的梁端位移

4.4.2各部分变形占总挠度的比例

4.5节点箍筋应变分布

4.6组合体的延性和滞回耗能性能分析

4.7本章小结

5夹芯节点受力分析与设计方法初探

5.1节点核心区受力分析

5.1.1轴压力的扩散及节点抗压分析

5.1.2节点抗剪承载力分析

5.2节点变形性能分析

5.2.1组合体刚度

5.2.2层间位移角

5.3节点箍筋受力分析

5.4设计方法初探

5.4.1夹芯节点的强度问题

5.4.2夹芯节点的刚度问题

5.5本章小结

6结论

6.1本文的主要结论

6.2存在的问题及展望

致谢

参考文献

附录