钢筋混凝土板柱节点文献综述

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1、钢筋混凝土板柱节点文献综述文献综述1.1板柱结构的发展1.1.1概述随着经济的发展和生活水平的提高，人们对住宅的质量、外观及功能也有了较高要求。需要室内空间大，抗震性能好的房屋满足居住及商业需要，底部多功能商用上层住宅的建筑形式受到青睐。因此设计人员在设计时要尽量减少梁、墙等构件的布置，提供尽可能大的室内空间给用户。但现有的底部框架上部砖混结构建筑物，抗震性能差，高度受到限制。而传统的框架剪力墙结构，抗震性能虽较好，但由于梁、柱及剪力墙等构件侵占分割室内空间，建筑功能较差。在此情况下板柱体系近年来得到了迅

2、猛发展。板柱结构不设肋梁，楼板直接支撑在柱子上，板柱结构的楼盖称为无梁楼盖，通常在板柱结构中加入剪力墙形成板柱一剪力墙结构。在工程实践中，采用上板柱、下框架的多层或小高层结构形式的合理性更为明显，下部的框架结构能够满足公用建筑的需要，而上部采用无梁楼盖的板柱结构能够给住户提供较大室内空间，整体符合现代建筑物要求，并且抗震性能较好，具有良好的社会效益和经济效益。板柱结构具有以下几方面的优点：1）由于去掉了梁，增加了室内空间净高，可以降低层高，在建筑物高度相同的情况下增加层数。同时使顶棚平整，不仅建筑功能上美

3、观实用,同时有利于板底管线的布置，避免在梁上穿洞。2)施工简单方便，省去了梁模板的支设及钢筋绑扎，不但减小用工量，而且缩短了施工周期。3)楼妞荷载直接传递给柱，再由柱传递到基础，传力途径简洁明确。板柱结构的主要缺点是侧向刚度小，致使其抗震性能差，适用高度受到限制。地震作用会在板柱节点处产生较大的不平衡弯矩，使节点发生冲切破坏，甚至会导致连续倒塌，历史上曾发生多起地震作用下板柱结构建筑物倒塌的事故。我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)对各种结构在不同烈度地区的适用高度如表1所示，由表1数据可

4、见在所有结构形式中，板柱一剪力墙结构的适用高度最小。表1钢筋混凝土房屋使用的最大高度Table1Maximumheightofreinforcedconcretebuildings1.1.2国外研究状况及工程应用无梁楼盖最早由美国明尼苏达州的Turner于1906年设计建成，这种结构中没冇梁而是在柱端设置柱帽或托板。尽管当吋这种结构形式没冇相应的设计方法，业主需要荷载试验合格后才肯验收，但由于省掉了梁，增加了空间净高，施工得以简化，此后的几年内美国建造了大量此类建筑物，到1913年美国各地建成一千多栋板柱

5、结构房屋。无柱帽的无梁平板楼盖结构大约在1925年之前也已出现，但在二战后这种结构冰在美国大量应用，主要用于高层公寓建筑。上世纪七十年代以后，随着高强混凝土、飞模等施工技术的应用，板柱结构成为被设计及施工单位广泛接受的结构形式。NicholsjR于1914年提出了计算板柱结构的总弯矩法，这种极限分析方法使板柱结构开始有了一定的理论依据。1921年Westergard和Slater经过分析，得到了正、负弯矩及二者过渡界面的弯矩。1925年Taylor和Hayes研宄了边界条件对钢筋混凝土板冲切强度的影响，指

6、出边界条件的影响随配筋率的增加而逐渐减小。20世纪30年代美国工程师引入了简单的等代框架分析法，但还尚未成熟，不明确多区格上板带的弯矩分配值。前苏联于20世纪40年代末对均布荷载作用下的板柱结构进行了试验研究，在此基础上产生了塑性铰法。1956年美国伊利诺斯大学进行了一系列钢筋混凝土楼盖的试验，其中包括均布荷载下的有柱帽和无柱帽的板柱结构楼盖模型，其研究成果为1971年的ACI318—63和ACI318—77的修订提供了依据。在ACI318—77规范屮进一步完善了无梁楼盖的设计方法一直接设计法和等效框架法

7、，为板柱体系的理论分析方法奠定了基础。此后的研究转向对等效框架法的完善和改进上。1975年Pecknold在对承受水平荷载的板柱结构体系的初步分析上给出了板柱结构中柱节点等代梁宽度的表达式。随着板柱结构理论的完善，20世纪80年代英美等国已建成20层以上的板柱结构建筑物。20世纪30年代后，随着板柱结构在工程中的大量应用，如何提高板柱节点的抗冲切能力就成为一个重要的课题。一般来说最有效的方法是在板柱节点周围配置抗冲切钢筋。1936年，Wheller和Graf首次采用由工字钢、槽钢等型材组成的抗冲切钢筋进行

8、试验研究。此后的几十年出现了锚栓、箍筋、U型箍等各种有效的措施，到目前为止已有20余种抗冲切配件形式。1.1.3国内发展历史及研究状况我国对板柱结构的研究应用幵始较晚，20世纪60年代引进国外飞模施工技术，首先用于建造开敞式车间。1976年3月1日起试行的《升板建筑结构设计与施工暂行规定》，促进了升板施工法无梁楼盖的推广应用，到1982年底全国己建成约250万平方米的多层厂房和多层仓库，最高的升板建筑为40mo但由于当时缺乏自