钢筋混凝土框架边节点抗震性能试验研究

论文摘要

本文通过7个剪压比水平和配箍率不同的接近足尺钢筋混凝土框架中间层边节点梁柱组合体的低周反复加载试验,观察了节点核心区的损伤发展过程,总结出节点的剪切破坏类型分为三类:斜拉型、斜压型和剪压型。观察边节点的破坏形态,发现了边节点的破坏特征有别于中间节点:（a）节点核心区裂缝走向更偏向于竖直方向;（b）边节点的剪切裂缝延伸往柱内;（c）节点无梁约束一侧的混凝土破坏严重。本文从承载力、延性、耗能能力、承载力退化、刚度退化等角度对比分析了7个边节点试件和本课题组马海宾所做试验中5个角节点试件的综合抗震性能。结果表明:发生梁端弯曲破坏和节点核心区剪压破坏的试件抗震性能最好,因而在设计时应引导节点发生这类破坏。在借鉴近年来中间节点试验研究结果的基础上,确认了边节点中存在三种传力机构:桁架机构、斜压杆机构和约束机构;提出了用于研究边节点抗剪承载力的力学模型:剪摩擦模型,斜压杆模型和组合块体模型,分别适用于不同节点破坏类型。依据边节点的受力特点,推断出剪压比和配箍率是影响边节点抗震性能最主要的因素。通过对“抗剪承载力”的重新识别得出,现行规范（GB50010-2002）中用于计算节点抗剪承载力的两项式公式并不合理,以延性而不是承载力来衡量节点的抗震性能更为准确。结合本文的试验成果,提出了适用于边节点的设计准则

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 节点抗震性能研究
• 1.1.2 边节点抗震性能研究
• 1.1.3 边节点锚固性能研究
• 1.2 本文主要研究内容
• 第2章 试验设计及试验方案
• 2.1 试验目的
• 2.2 试件设计
• 2.2.1 试件来源
• 2.2.2 试件设计原则
• 2.3 试验方案
• 2.3.1 试验加载装置及设备
• 2.3.2 加载方案
• 2.3.3 测试内容和方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 试验结果及分析
• 3.1 试验结果与破坏现象
• 3.1.1 JJD1-JJD5 试件破坏形态描述
• 3.1.2 BJD1-BJD7 试件破坏形态描述
• 3.1.3 边节点破坏类型分类
• 3.2 节点抗震性能分析
• 3.2.1 滞回曲线
• 3.2.2 骨架曲线
• 3.2.3 延性分析
• 3.2.4 耗能能力分析
• 3.2.5 性能退化分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于延性的节点抗震承载力分析
• 4.1 边节点受力分析
• 4.2 边节点传力机构
• 4.2.1 桁架机构
• 4.2.2 斜压杆机构
• 4.2.3 约束机构
• 4.3 边节点力学模型
• 4.3.1 剪摩擦模型（适用于斜拉型剪切破坏）
• 4.3.2 斜压杆模型（适用于斜压型剪切破坏）
• 4.3.3 组合块体模型（适用于剪压破坏）
• 4.4 边节点承载力主要影响因素
• 4.5 各国抗震设计规范节点强度设计的对比分析
• 4.5.1 美国节点设计的思路及方法
• 4.5.2 新西兰的节点设计思路及方法
• 4.5.3 日本节点设计的思路及方法
• 4.5.4 我国节点设计的思路及方法
• 4.6 对抗剪两项式公式的探讨
• 4.7 抗剪承载力的识别
• 4.8 本文建议的边节点设计控制准则
• 4.9 本章小结
• 结论和展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢