钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的试验研究

论文摘要

本文通过9个高强混凝土框架边节点试件(其中有7个为钢纤维高强混凝土框架边节点)的低周反复加载试验,探讨了钢纤维体积率、轴压比、钢纤维掺加范围等试验参数对钢纤维高强混凝土框架边节点的抗震延性、结构变形和耗能能力的影响,建议了有利于框架边节点抗震性能的相关试验参数值。主要内容如下:(1)钢纤维体积率分别取为0.5%、1.0%和1.5%,以研究钢纤维体积率对钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的影响。(2)轴压比分别取为0.2、0.3和0.4,以研究柱端轴向力对钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能以及对核心区变形性能的影响。(3)钢纤维掺加范围分别取为80mm、125mm和250mm,以研究钢纤维掺加范围对钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的影响。(4) 9个高强混凝土框架边节点试件中,有1个试件是采用相关规范规定制作的钢筋高强混凝土框架边节点,以便于与钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能进行对比分析。试验表明,钢纤维可以改善高强混凝土框架节点的抗震性能,控制梁端裂缝出现的位置。其中:(1)随着钢纤维体积率的增加,框架节点抗震性能的各项指标都有不同程度的增长。(2)当钢纤维体积率达到1.5%时,核心区未配置箍筋的试件仍然可以满足抗震要求。与按照规范配筋的钢筋高强混凝土框架边节点试件相比,钢纤维的加入使梁端塑性铰区的截面延性和核心区的剪切变形以及结构的位移延性和耗能能力均有所提高。(3)随着柱端轴压比的增大,节点核心区的耗能能力增大。但当核心区出现裂缝后,较高的轴力会加速裂缝的开展,加速核心区的破坏。(4)钢纤维的掺加范围不宜过大,应控制在一倍梁高的范围内。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 钢纤维混凝土的研究、发展及应用
• 1.3 国外对框架节点的研究现状
• 1.4 国内对框架节点的研究现状
• 1.5 本文的研究内容
• 第二章 边节点的设计与试验方案
• 2.1 试验目的
• 2.2 边节点的设计与参数
• 2.3 试验方案
• 2.4 材料的基本力学性能
• 第三章 边节点的试验现象及破坏形态
• 3.1 试验现象的描述
• 3.2 边节点的破坏形态
• 3.3 小结
• 第四章 边节点的变形分析
• 4.1 边节点的变形
• 4.2 梁塑性铰区截面曲率延性分析
• 4.3 核心区的剪切变形分析
• 4.4 小结
• 第五章 边节点的延性及耗能能力分析
• 5.1 延性的相关概念
• 5.2 滞回曲线和骨架曲线
• 5.3 延性及耗能能力分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢