钢纤维局部增强高强混凝土框架中节点抗震性能试验研究

摘要

高强混凝土由于具有强度高、耐久性好和重量轻等优点而广泛应用于高层建筑中。但是高强混凝土延性差、极限变形小,脆性特征明显。钢纤维加入高强混凝土不但能够显著地改善高强混凝土的抗拉、抗弯、抗剪等力学性能,而且具有良好的延性和耗能能力。
　　 本文制作了2个高强混凝土和4个钢纤维高强混凝土框架中节点试件,通过低周反复加载试验,探讨配箍率和钢纤维体积率对高强混凝土框架中节点抗震性能的影响,具体研究内容如下：⑴分析了加载过程中框架中节点试件的裂缝开展规律和破坏形态。结果表明:钢纤维有效阻滞框架中节点裂缝的发展,提高了框架中节点的抗裂强度。⑵分析了框架中节点各种变形引起的梁端变形占总变形的比例及其规律,探讨了配箍率和钢纤维体积率对节点变形的影响。结果表明:钢纤维可有效改善梁端变形能力,而且使塑性铰区向外转移。增加核心区配箍率或提高钢纤维体积率均可减小核心区剪切变形,降低核心区剪切变形引起梁端位移占总位移的比例。⑶分析了框架中节点的纵筋和箍筋应变。结果表明:钢纤维可减少节点钢筋应变,提高了框架中节点的抗剪强度。 根据中节点的滞回曲线和骨架曲线,分析了各试件的延性、性能退化和耗能能力等抗震性能。结果表明:随着框架中节点钢纤维体积率的提高,试件的滞回曲线更加饱满,延性性能和耗能能力明显提高,承载力退化和刚度退化得到延缓。钢纤维掺入高强混凝土框架中节点,改善了节点的抗震性能,可以适当减少箍筋用量。