偏载下板柱结构中柱节点受力性能试验研究

摘要

钢筋混凝土板柱结构起源于20世纪初美国和欧洲等地区，并凭借其结构形式简洁、能降低建筑物层高、方便施工和良好的经济效益等特点广泛于住宅、办公楼及车库等建筑当中。在实际工程当中，板柱结构通常配合剪力墙使用以增加结构的侧向刚度和强度。但由于水平荷载作用及板柱结构本身可能出现不等跨等因素的影响，板柱节点通常需要同时传递竖向荷载和不平衡弯矩而发生脆性的冲切破坏。正因如此，板柱节点的冲切破坏问题一直吸引着研究人员。
　　本文采用重剪比以及配筋率两个试验变量对7个偏载下板柱中节点的破坏过程进行了对比试验，获取了板的荷载-挠度曲线及挠曲形状、混凝土及钢筋应变、板底裂缝分布，以及开裂荷载、极限荷载等试验数据,并在试验过程中采用特制应变测杆对试件内部斜裂缝的形成和发展予以监测。试验结果表明：试件最终破坏形态受重剪比和配筋率两因素共同影响；重剪比相同的试件，配筋率的提高可有效提高中柱节点对不平衡弯矩的承载力；板内斜裂缝在节点发生冲切破坏之前已产生，由板体中部或中上部向近柱板域剪压区和板底受拉区发展。
　　基于本文试验结果和历史试验数据，对比了舒兆发、Ying Tian、Kyoung-Kyu Choi及各国规范GB50010-2010、ACI318-11、Eurocode2-04所采用的方柱中节点冲切承载力计算公式的精准程度。指出基于偏心剪应力模型的中、美规范对临界剪应力计算的保守，以及对于节点失效的判定准则不甚合理两方面的原因造成了高重剪比数据群的离散。提出我国规范在计算不平衡弯矩分配系数?0时宜考虑重剪比的影响的建议，并据此对原公式进行修正，修正后的规范公式计算精度有所提高。

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第1章 绪 论

1.1选题的背景及意义

1.2板柱节点抗冲切问题的研究进展

1.3 各国规范对于板柱节点抗冲切设计方法

1.4本文的研究目的及内容

第2章 偏载下板柱中节点破坏试验方案

2.1试验目的

2.2试件设计

2.3试验参数

2.4材料及试件制作

2.5试验装置

2.6试验测试内容及测试方法

2.7本章小结

第3章 中柱节点破坏试验结果及分析

3.1试件材性试验

3.2试验现象及结果

3.3试验结果分析

3.4本章小结

第4章 不平衡弯矩作用下板柱节点冲切承载力计算

4.1引言

4.2已有的中柱节点承载力理论计算方法

4.3试验结果与计算值的比较

4.4偏心剪应力模型合理性分析

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

致谢