高强钢筋高强混凝土框架梁柱节点抗震性能试验研究

目的研究通过在高强混凝土框架梁柱节点中配置高强度钢筋来提高其抗震能力．方法通过6个缩尺模型的框架节点在低周反复荷载下的试验，研究混凝土强度等级、轴压比、配箍率及箍筋强度等因素对高强混凝土框架节点抗震性能的影响，重点研究了高强箍筋的抗剪作用．结果明确了配有高强度钢筋的高强混土框架节点的破坏机理．试验表明混凝土强度、节点核芯区配箍率、轴压比等因素对节点抗震性能有重要的影响．结论在框架梁柱节点内配置一定数量的高强钢筋不仅可以提高节点的承载力，而且可以明显改善节点的延性性能：框架梁柱节点在反复荷载下的位移延性比超过3．0，实测功比指数最小值为27．24，说明配置高强钢筋的框架梁柱节点破坏时具有良好的吸收和耗散地震能量的能力。能够满足结构抗震要求．     

格构式巨型钢框架梁柱节点的受力性能

苏州中心中庭由多榀跨度为50 m的单跨双柱双梁的钢框架组成,选择其中一榀受力不利的格构式巨型钢框架梁柱节点作为研究对象,采用SAP 2000有限元分析软件,按等比例使用荷载加载,对不同构造措施(包括节点区设置斜腹杆、无斜腹杆、设置钢板及半通长设置钢板)下梁柱节点的受力性能进行非线性有限元分析,并重点对其应力特征进行分析。结果表明,格构式钢框架梁柱节点区设置斜腹杆、设置钢板或半通长钢板的构造形式可以有效提高节点的刚度和承载力,这些节点构造形式,可在格构式钢框架梁柱节点中推广应用。     

钢绞线锚入式预制砼框架节点构造及试验

为了解决常见预制混凝土框架节点生产安装难度大的问题,提出钢绞线锚入式新型预制混凝土框架梁柱节点形式.针对构造措施设置概念进行讨论,为了研究其中2个关键构造措施的有效性,开展4个足尺预制节点的低周反复荷载试验.这2个构造措施分别为增设附加直钢筋和预制梁下部架立筋增设无黏结段.结果表明,附加直钢筋能够有效增强钢绞线锚入式新型预制混凝土框架梁柱节点的抗震性能;预制梁下部架立筋局部无黏结段对节点性能影响较小,建议去除该措施;塑性铰外移的构想未能实现,但强柱弱梁设计原则可以保证该节点破坏模式为梁铰破坏.     

腹板开孔型钢框架梁柱节点抗震性能试验

介绍了梁腹板开孔型钢框架梁柱节点,以及12个足尺试件的拟静力破坏试验的试验结果.对节点破坏模式和滞回曲线的比较分析表明,按现行规范设计的全焊型梁柱节点在地震作用下可能会出现连接焊缝的脆性破坏,满足不了抗震设计的延性要求;腹板开孔型节点可以有效的将塑性铰外移到距节点区较远的梁截面上,在强震作用下,其破坏形式是梁翼缘板、腹板的局部变形,满足抗震设计的延性要求;当梁腹板削弱量合适时,节点的承载力不会发生较大减小.因此,腹板开孔型节点具有良好的抗震性能.此外这种节点应用于房屋体系时,水暖管线可从梁中穿过,降低结构空间占用成为可能,并且腹板开孔型节点也便于加工制作,是一种值得推荐的新型节点形式.     

新型钢结构装配式节点有限元分析

在既有的钢结构梁柱外伸端板连接节点的基础上,提出一种新型钢结构装配式节点,利用ANSYS有限元软件进行单调递增荷载和循环往复荷载作用下的数值分析.通过将新型节点在单调递增荷载作用下的节点抗弯刚度与EC3规范下的节点刚度量化规定进行对比,得出结论:新型节点是一种刚性节点.通过将新型节点与既有的梁柱外伸端板连接节点在单调递增荷载下的破坏模式、屈服位移、极限位移进行对比;在往复荷载作用下的滞回曲线、粘滞阻尼系数进行对比,得出结论:新型节点具有更好的节点强度、延性和耗能性能,新型节点破坏处外移至节点核心区以外,满足“强节点弱构件”的抗震要求,端板厚度增加,可提高节点承载能力.     

配筋钢纤维混凝土宽扁梁柱节点抗震性能的试验研究

根据宽扁梁柱节点在低周反复荷载作用下的试验,分析了宽扁梁柱节点和破坏过程和破坏类型,研究了在宽扁梁柱节点内掺入钢纤维后,其强度,刚度,延性和耗能能力的提高及钢筋应变的降低;提出了钢纤维混凝土扁梁柱节点极限抗剪承载力的建议设计公式和截面限制条件,其计算结果与试验结果吻合较好。     

AFRP加固混凝土梁柱节点抗震性能研究

为了研究AFRP加固节点的抗震性能,试验研究了不同加固方式和不同核心配箍率对节点抗震性能的影响,提出了一种新的锚固方式.研究结果表明:采用AFRP加固后的梁柱节点,破坏形式由脆性破坏变为延性破坏,承载力和极限水平位移均得到显著提高,最大提高值分别为53.40%和43.29%,耗能能力可提高0.3～2.3倍;压条锚固核心区域的X型FRP布是非常有效的.     

冷弯型钢抗弯斜节点抗震性能试验研究

对冷弯C型钢抗弯斜节点的抗震性能进行了试验研究.设计了6个梁柱斜节点,通过施加低周反复荷载,研究了该节点在低周反复荷载作用下各连接组件板域的应变分布以及节点板厚度、螺栓间距对节点承载力、刚度、延性及耗能性能的影响.     

钢纤维高强混凝土边节点能量耗散研究

以5个钢纤维高强混凝土边节点试件为研究对象,以节点区钢纤维体积率(0.5%、1%、1.5%)和钢筋配箍率(2排Ф8、5排Ф8)为变化因素,研究了低周反复荷载作用下钢纤维高强混凝土框架边节点的滞回曲线、位移延性和功比指数.结果表明,钢纤维的掺入能够显著改善高强混凝土框架节点的延性,提高框架节点的能量耗散能力,有利于结构抗震,对于解决节点区的箍筋密集和改善施工条件有显著效果.     

翼缘削弱的型钢混凝土节点试验与有限元分析

通过对1个足尺寸节点试件的低周反复荷载试验和分析,研究了翼缘削弱的型钢混凝土节点的抗震性能.试件按“强节点”设计且对节点核心区附近梁端工字形型钢的上、下翼缘采取狗骨式削弱并适当增加梁端根部到型钢翼缘最大削弱部位纵向钢筋的配筋量.试验结果表明:节点试件的位移延性系数为5.88,符合抗震设计的延性要求;在最大荷载时,试件的等效粘滞阻尼系数为0.34,耗能能力强.有限元分析表明:在型钢混凝土节点中采用这种构造措施,能够把塑性铰控制在梁型钢翼缘削弱的位置,从而降低节点核心区所受的剪力以及梁柱连接焊缝的应力.翼缘削弱的型钢混凝土节点数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明所建立的型钢混凝土节点数值模拟技术合理,可用于对型钢混凝土节点受力性能进行深入研究.     

新型配筋小跨高比洞口连梁的性能及设计方法

洞口连梁是钢筋混凝土抗震联肢剪力墙中保证延性及耗能性能的关键部件,但小跨高比洞口连梁因其特殊剪切受力机理,使它在不采取特殊配筋构造措施的前提下难以满足所需的延性要求。本文作者所在研究组通过对小跨高比洞口连梁的剪-弯受力机理的分析研究,提出了一种采用附加对角斜筋和菱形筋的新型配筋方案。经过共计20个接近足尺连梁试件低周反复加载试验证实,这种配筋方案的洞口连梁具有良好的延性及耗能性,且施工难度不大。本文在总结已完成试验结果的基础上,为此类新型配筋小跨高比连梁提出了一整套设计方法,供工程设计及修订国家标准参考。     

T形钢骨增强异形柱节点抗震性能试验

目的在混凝土异形柱节点核心区加入T形钢骨,解决混凝土异形柱框架结构节点的薄弱问题．方法通过对节点核心区加入T形钢骨和同等条件下未加入T形钢骨的四个异形柱节点试件进行拟静力试验研究,对比分析异形柱节点的破坏特征、荷载、位移、滞回曲线、延性、累积损伤等抗震性能指标．结果在异形柱节点核心区加入T形钢骨能够改善混凝土异形柱节点的滞回特性,提高混凝土异形柱节点试件的承载能力、变形能力以及延性性能,减缓混凝土异形柱节点试件的刚度退化,同时也能减轻混凝土异形柱节点的累积损伤程度．结论T形钢骨在混凝土异形柱框架节点核心区的加入对提高其抗震性能效果显著．     

采用新配筋方案小跨高比抗震连梁的试验研究

洞口连梁是抗震联肢剪力墙塑性耗能机构的关键部件,但高延性小跨高比连梁的设计仍是国内外抗震钢筋混凝土结构中至今未能有效解决的问题之一.本文作者所在研究组提出的加设对角交叉斜筋及菱形斜筋的新配筋方案,经试验证明其抗震性能优良,且便于施工,是解决这一难题的有效出路.本文着重介绍所完成的第二批低配筋率构件的试验结果以及从中得出的主要规律.     

钢筋混凝土抗震框架节点的受力特征分类

在分析归纳近年来国内外抗震框架节点试验研究结果的基础上，首次明确提出将在梁端或柱端纵筋屈服后可能发生剪切失效或破坏的节点的受力特征分为斜拉型、斜压型和斜拉－斜压复合型三类，并给出了这三类受力特征的节点在相对作用剪力和相对配箍率坐标中出现的区域，还对其受力性能随相对作用剪力或（和）相对配箍率变化的规律及原因进行了分析。     

混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能试验

对18组钢一聚丙烯混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组高性能混凝土深梁对比试件进行受剪试验,分析混杂纤维高性能混凝土深梁受剪破坏过程及破坏形态,探讨混杂纤维对高性能混凝土深梁剪切初裂强度及抗剪极限强度的影响,结果表明：掺人适量的钢-聚丙烯混杂纤维,可使深梁水平及竖向分布钢筋应变明显减小,剪切延性得到提高,掺入混杂纤维后,无腹筋深梁剪切初裂强度平均提高20.3％,抗剪极限强度平均提高17.2％;有腹筋深梁剪切初裂强度平均提高70.1％,抗剪极限强度平均提高33.9％.     

双拱结构X型钢管相贯节点试验研究

结合曹娥江新型双拱空间钢管结构闸门工程,对3种X型相贯节点形式（无加强、肋板加强型和套管加强型）进行了静载和反复加载试验.通过分析静载试验数据发现,相对于无加强节点试件,肋板加强型节点试件极限荷载提高不是很显著,套管加强型节点试件极限荷载提高较大.两种加强措施对于节点的局部应力减小作用不大.从极限荷载和局部应力两方面比较可知,对于支管的轴向刚度大于主管的径向刚度的节点,主管管壁的加强（套管加强型）是一种较为合适的方法.通过分析反复加载试验数据也发现,3种形式节点的滞回曲线都比较丰满,节点的延性较好,反复加载和单向加载节点试件的破坏形式相近.     

HRB600钢筋钢纤维混凝土梁柱边节点抗震性能试验研究

为减小配置HRB600钢筋梁柱边节点的梁筋粘结退化,设计钢纤维整体增强或局部增强的梁柱边节点,进行两个配置HRB600/HRB400钢筋混凝土梁柱边节点和2个配置HRB600高强钢筋的钢纤维整体增强或局部增强的混凝土梁柱边节点的低周往复荷载试验,得到试件的破坏形态和滞回曲线,对比分析边节点的耗能能力、延性性能、核心区剪切变形和梁筋粘结退化。结果表明：往复荷载下HRB600钢筋混凝土节点具有较高的承载能力、耗能能力和延性性能,但HRB600钢筋与普通混凝土粘结退化过快;钢纤维整体增强或局部增强混凝土的措施可以减缓HRB600梁筋粘结退化,改善边节点的破坏形态,减小核心区的剪切变形,提高耗能能力;钢纤维整体增强的梁柱边节点具有更高的延性性能和耗能能力,其HRB600梁筋粘结退化更为缓慢。     

钢筋混凝土框架夹心节点设计方法

为给出钢筋混凝土框架夹心节点的设计方法,依据试件破坏特征等试验结果提出了验算内容与设计准则,通过对夹心节点抗震性能影响因素的分析及其与传统节点的对比提出了设计参数限值,基于试验试件的承载力并结合非线性有限元模拟的结果提出了核心区承栽力验算公式。结果表明：为达到所需的位移延性并满足承载力要求,需设置剪压比、轴压比、柱梁混凝土强度比、最小配箍量等参数限值约束夹心节点适用范围;通过核心区受压验算、受剪验算保障节点的承载力,必要时可采取适当的加强措施;此外需要采取合理的构造措施避免梁筋过度的粘结退化。     

设置镦锚钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能

为研究使用镦头锚固钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能,对6个足尺墙板节点进行了低周往复荷载试验,考察了地下综合管廊墙板节点的承载能力、失效模式、滞回耗能能力、位移延性等抗震性能指标,将现浇墙板节点试件与叠合装配式墙板节点试件的试验结果进行对比,分析了镦锚钢筋锚固长度的合理取值,采用有限元程序建立节点的精细有限元模型,...     

装配式混凝土梁柱半刚性节点的抗震性能

为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种端板螺栓连接梁柱节点形式,设计节点试件并对其进行拟静力试验研究,与现浇混凝土框架节点试验进行对比,考察试验节点的破坏形式、承载能力以及耗能能力和位移延性等抗震性能指标;采用有限元程序模拟试验节点试件的受力性能,验证模型的准确性。结果表明：现浇节点试件以梁端截面形成塑性铰耗能,破坏时梁端截面发生弯剪破坏,柱和节点均出现裂缝;端板螺栓连接半刚性节点试件主要以梁柱之间发生相对转角耗能,最终由于梁端截面混凝土材料强度不足而发生破坏,而柱保持完好,可通过更换高强螺栓和预制梁快速修复节点;提出的端板螺栓连接节点可以满足钢筋混凝土结构的耗能和延性要求,梁内钢筋、预埋的端板和混凝土是否能够协同工作对节点的受力性能有较大影响。