配置HRB335钢筋的采用柱内搭接的框架顶层端节点抗震性能试验研究

论文摘要

本文通过5个按照《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）设计的配置HRB335纵筋的框架顶层端节点循环加载试验,验证了现行规范中框架顶层端节点采用柱内搭接方案时的抗震性能,分析了若林实搭接方案在框架顶层端节点应用中可能存在的问题,通过在节点中上部配置附加水平箍筋,提高了节点斜截面的抗弯能力,对若林实搭接方案进行了改进。本文所针对的具体问题以及主要结论如下:①框架顶层端节点梁、柱负弯矩钢筋的构造做法:本次试验第1个试件梁、柱负弯矩钢筋搭接方案采取《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中框架顶层端节点柱内搭接方案,钢筋搭接长度等于1.7laE,柱外侧纵向钢筋伸至柱顶后向节点内水平弯折,弯折段水平投影长度为12倍纵筋直径,钢筋弯弧内直径等于6倍纵筋直径,试验结果显示此构造方案没有出现节点内穿过主弯弧柱侧端点附近及柱负弯矩筋顶点的薄弱面,验证了《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定的节点负弯矩钢筋柱内搭接方案的有效性;其余4个试件梁、柱负弯矩钢筋均采用若林实搭接方案,通过在节点中上部配置附加水平箍筋加强斜截面的抗弯能力,有效防止了节点内穿过主弯弧柱侧端点附近及柱负弯矩筋顶点的薄弱面的出现,对若林实搭接方案进行了有效的改进,并对附加箍筋的设置位置及数量进行了分析。②框架顶层端节点梁下部钢筋锚固:《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中对顶层端节点梁下部钢筋采用和中间层端节点相同的锚固措施,90°弯折锚固的要求是水平段长度不小于0.4laE,外加15d的竖直尾段。已有试验结果和本次试验结果都显示此锚固措施的效果不是很理想。本次试验第5个试件把梁下部钢筋90°弯折锚固改为末端焊接锚板锚固,试验结果显示锚固效果有所改善。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 从结构抗震安全性角度看对框架结构各类节点梁柱组合体的合理延性能力要求
• 1.2 抗震框架各类节点的设计要求
• 1.2.1 框架节点的抗震抗剪传力机制
• 1.2.2 对于穿过抗震框架节点任意斜截面的抗弯或抗偏压承载能力的考察
• 1.3 框架顶层端节点已有研究工作简介
• 1.4 国内外有关设计规范对抗震框架顶层端节点设计的有关规定
• 1.5 框架顶层端节点存在的问题及本文的研究内容
• 1.5.1 框架顶层端节点抗震设计方面可能存在的问题
• 1.5.2 本文研究目的和主要研究内容
• 2 试验方案
• 2.1 试验目的
• 2.2 试件设计
• 2.2.1 试件的尺寸
• 2.2.2 试件的配筋设计
• 2.3 试验加载方案
• 2.3.1 试验加载装置
• 2.3.2 试验加载制度
• 2.3.3 试验终止
• 2.4 量测内容及方法
• 2.4.1 量测内容
• 2.4.2 量测方法
• 3 试件试验的主要结果
• 3.1 试件KJ-07
• 3.1.1 试件KJ-07 设计
• 3.1.2 试件KJ-07 的试验现象
• 3.1.3 试件KJ-07 的主要测量结果
• 3.2 试件KJ-08
• 3.2.1 试件KJ-08 设计
• 3.2.2 试件KJ-08 的试验现象
• 3.2.3 试件KJ-08 的主要测量结果
• 3.3 试件KJ-09
• 3.3.1 试件KJ-09 设计
• 3.3.2 试件KJ-09 的试验现象
• 3.3.3 试件KJ-09 的主要测量结果
• 3.4 试件KJ-10
• 3.4.1 试件KJ-10 设计
• 3.4.2 试件KJ-10 的试验现象
• 3.4.3 试件KJ-10 的主要测量结果
• 3.5 试件KJ-11
• 3.5.1 试件KJ-11 设计
• 3.5.2 试件KJ-11 的试验现象
• 3.5.3 试件KJ-11 的主要测量结果
• 4 试件试验结果分析
• 4.1 试件抗震性能的综合评价
• 4.1.1 试件主要参数及位移延性系数
• 4.1.2 滞回曲线的捏缩
• 4.1.3 试件的耗能性
• 4.1.4 试件的刚度退化关系
• 4.1.5 试件的承载能力退化关系
• 4.2 若林实搭接方案的改进
• 4.3 梁正弯矩钢筋的锚固性能
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录A 试件KJ-07 节点箍筋在不同受力阶段的应变值
• 附录B 试件KJ-08 节点箍筋在不同受力阶段的应变值
• 附录C 试件KJ-09 节点箍筋在不同受力阶段的应变值
• 附录D 试件KJ-10 节点箍筋在不同受力阶段的应变值
• 附录E 试件KJ-11 节点箍筋在不同受力阶段的应变值
• 附录F 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录