钢-砼组合连梁与砼剪力墙节点抗震性能试验研究

摘要

近年来，钢-混凝土组合结构在我国的高层建筑中得到了较为广泛的应用，目前相关的研究主要集中在该种结构体系在地震作用下结构层间相对位移控制、罕遇地震作用下结构破坏形态等方面，对这种结构体系的抗震薄弱位置(如钢-砼组合连梁与砼剪力墙连接节点)的研究则不够全面。本文在前人研究的基础上，结合我国的实际情况，对2个足尺平面内钢-混凝土组合梁与混凝土剪力墙强节点试件进行了低周反复荷载试验，对其在低周反复荷载作用下的破坏机理和抗震性能进行了研究，内容主要集中在以下几个方面： 1)在总结已有的节点研究成果的基础上，运用力学、RC结构非线性等基本理论，对组合节点进行初步的理论分析，提出组合节点的试验方案，进行了2个足尺平面内钢-混凝土组合连梁与混凝土剪力墙强节点的低周反复荷载试验。 2)根据试验现象及理论分析，研究节点试件在梁端低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线特性、刚度变化、延性性能、耗能能力、关键部位的应变分布情况及节点核心区的受力情况。 3)讨论了轴压比(n)对这种新型组合节点试件抗震性能的影响，轴压比对强节点构件的延性和耗能影响不大。 4)基于试验研究结果，初步分析了强节点核心区剪切变形、耗能性能，做出了强节点域滞回曲线。 5)为了进行抗震分析，需要把试验所得到滞回曲线加以模型化，使之能更理想化地反应出构件在地震荷载作用下位移和力的关系，考虑了强度和刚度的退化规律，根据试验数据和回归分析，提出节点试件的骨架曲线模型和恢复力模型。

目录

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声明

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2连梁的受力特点及其对剪力墙抗震性能的影响

1.2.1连梁的受力特点

1.2.2剪力墙结构在水平力作用下的破坏机制及其对连梁性能的要求

1.3钢—混凝土组合结构研究现状

1.3.1国外研究

1.3.2国内研究

1.3.3组合结构体系存在的问题

1.4节点的应用与研究现状

1.4.1梁柱节点

1.4.2梁墙节点

1.5问题的提出

1.6本课题的研究内容与方法

1.6.1研究的内容

1.6.2研究方法

第二章钢—砼组合连梁与砼剪力墙节点的试验研究

2.1试验目的

2.2工程背景与试验节点的选取

2.3试件设计与制作

2.3.1试件边界条件

2.3.2试件的尺寸和配筋

2.3.3试件的制作及材料力学性能

2.4量测方法及内容

2.4.1试验方法(低周反复加载静力试验)介绍

2.4.2量测内容

2.5加载装置与加载制度

2.5.1加载装置

2.5.2加载制度

2.6试验破坏现象

2.6.1 JD-10的破坏过程及特点

2.6.2 JD-11的破坏过程及特点

2.7节点区应变规律分析

2.8节点试件的破坏特征分析

2.9本章小结

第三章节点抗震性能研究

3.1试件梁端滞回特性分析

3.2试件梁端骨架曲线特征

3.3节点域剪切变形及骨架曲线特征

3.4节点试件(子结构)屈服和破坏的确定

3.5节点试件的延性、耗能指标及节点核心区的耗能能力

3.5.1子结构的延性、耗能指标

3.5.2节点域耗能性能

3.6本课题子结构的抗震性能与节点域抗震性能比较

3.7本章小结

第四章节点试件的恢复力模型分析

4.1引言

4.2常用的恢复力模型

4.2.1双线性

4.2.2三线性

4.2.3曲线形模型

4.2.4滑移形模型

4.3本文骨架曲线模型

4.3.1统计分析软俐SPSS for Windows的简介

4.3.2骨架曲线模型

4.4刚度的退化规律

4.4.1正向卸载刚度的退化规律

4.4.2反向加载刚度退化规律

4.4.3反向卸载刚度退化规律

4.4.4正向加载刚度退化规律

4.5恢复力模型的建立

4.6本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2存在的问题及前景展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间参与科研及发表论文情况