低周期反复荷载作用下叠合框架节点梁端抗震性能研究

摘要

混凝土叠合结构是混凝土结构的型式之一，相对预制装配结构而言，这种结构可提高结构的整体刚度和抗震性能；相对现浇整体结构而言，这种结构可减轻支模工作量，提高施工效率，节省支撑材料，经济效益十分显著。因此近年来，混凝土叠合结构在各种工程中得到了日益广泛的应用。我国是一个多地震区的国家，对建筑结构抗震性能的研究始终是非常重要的课题。目前对现浇混凝土结构抗震性能有较系统的研究，对叠合结构，由于施工方法所造成的结构整体性和受力性能的差异，特别是抗震性能的特点也引起了广泛的关注，所以需要更加完善混凝土叠合结构抗震设计方法和理论。 本文研究的对象是叠合框架梁端在低周期反复荷载下的抗震性能。按二级抗震等级设计了4个叠合试件和2个现浇试件。通过试验，首先对比分析了梁在不同因素(现浇与叠合、矩形截面与T形截面、叠合梁下部钢筋配筋率)的影响下，各试件的抗震性能；其次通过对试验数据与现象的分析，以及对叠合面的抗剪、纵筋的锚固等力学性能进行了研究，得到了有价值的结论。为叠合框架节点梁端抗震性能的设计提供了依据。具体内容如下： (1) 介绍了试件的设计与制作，并对试验过程和试验现象进行了详细的描述和初步分析，给出了各试件的破坏图片。 (2) 对6个试件进行了拟静力试验，采集了试件在各个不同受力阶段的应变、位移以及荷载等数据，给出各试件的承载力和位移，并对试件的应变分布进行了分析。 (3) 根据试验数据，得出个试件的滞回曲线、骨架曲线、并对比分析了各个试件的延性、耗能能力及环线刚度等抗震性能。 (4) 根据试验现象和数据，分别分析了叠合面的抗剪机理和破坏机理，并对比试验结果与用公式计算的结果，提出了一些建议。初步分析钢筋在柱墩中的应变分布，得到按规范规定进行锚固，试验中没有发生锚固破坏。 试验结果表明：相同条件下，叠合框架节点梁端与现浇节点梁端比较，节点梁端的承载力相当，结构的整体性、刚度、延性和耗能能力现浇节点要稍好，但是叠合节点梁端同样满足抗震要求，可以应用于地震地区。