钢筋混凝土框架完全错开300mm节点拟静力试验与非线性有限元分析

摘要

该文通过三个完全错开300mm的钢筋混凝土梁-柱组合体的低周反复加载试验，以及对节点区水平箍筋和贯穿节点梁、柱纵筋在不同受力阶段应变的精细测量，并结合钢筋混凝土非线性有限元分析，着重研究了这种钢筋混凝土框架结构梁-柱组合体的延性、刚度、承载力及耗能性等的变化规律，以及错层高度、加载方向对错层节点抗震性能及传力机理的影响。并将此种错层梁-柱组合体的受力性能与错开2/3梁高及一个梁高的梁-柱组合体的受力性能作了比较。 结论： 1.随着错层高度的增大，错层节点中间部位逐渐从整个节点部位所受水平剪力值的最大位置转变为节点部位的最小位置。 2.完全错开300mm的错层节点上、下部位的受力及抗震性能更像是普通中间层端节点。而节点中间部位，并不是受力最薄弱的位置。 3、完全错开300mm的错层节点梁纵筋在错层节点区仍然具有良好的锚固性能。在位移控制的加载后期梁纵筋同样超强，因此在计算梁上配箍量时最好适当予以加强。另外，梁纵筋在节点中的粘结滑移和另外两种错层节点差不多，节点破坏越严重，梁筋的粘结滑移越大。 4.不同的加载方向仍将在错层节点中形成两种不同的传力机构，这两种机构的区别在于：正向加载在整个节点区域形成“S”形斜压杆，而反向加载则主要在节点区下部形成沿其对角线的斜压杆，中、上部区域的压杆大致沿柱边缘呈竖向分布，并在上下节点中部的上下部位形成水平集中主拉应力。 5.通过试验分析初步可以得出：完全错开300mm的错层节点在其上、下部位按照中间层端节点计算箍筋配置量，中间部位按柱受剪计算箍筋配置量，基本上能够保证梁-柱组合体有足够的延性，形成梁端弯曲型破坏。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1节点研究现状

1.1.1一般节点的研究现状

1.1.2错层节点研究现状

1.2节点的受力特点及传力机构

1.2.1一般节点的受力特点及传力机构

1.2.2错层节点的受力特征

1.3本文研究的主要内容

2试验方案

2.1试验目的

2.2试件设计

2.2.1试件的几何尺寸及受力简图

2.2.2试件配筋设计

2.2.3试件的材料性能

2.3试验加载装置与加载制度

2.3.1试验加载装置

2.3.2试验加载制度

2.4量测内容及量测方法

2.4.1量测的主要内容

2.4.2量测方法

3错层节点试验结果

3.1试件WCJ-1的试验结果

3.1.1试验现象描述

3.2试件WCJ-2的试验结果

3.2.1试验现象描述

3.2.2试验数据分析

3.3试件WCJ-3的试验结果

3.3.1试验现象描述

3.3.2试验数据分析

4错层节点钢筋混凝土非线性有限元分析

4.1非线性有限元分析目标

4.2非线性有限元分析建模

4.3非线性分析结果

4.3.1非线性分析结果说明

4.3.2模型结果分析

4.3.3各种因素对错层节点传力机构的影响

4.3.4错层节点传力机构分析小结

5试验结果分析

5.1试件的破坏情况及受力分析

5.2试件的粘结滑移

5.3试件滞回曲线主要特征点的试验结果

5.4试件的滞回曲线分析

6结论

6.1对试验结果的再认识

6.2结论

6.3建议

致谢

参考文献

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