浅谈两类钢筋混凝土梁-墙连接节点受力性能及设计方法研究

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1、重庆大学博士学位论文两类钢筋混凝土梁-墙连接节点受力性能及设计方法研究姓名：柏洁申请学位级别：博士专业：结构工程指导教师：王志军20090608中文摘要摘要钢筋混凝土梁一墙连接节点是框架一剪力墙和框架一核心筒结构中的常见节点形式，根据梁与墙轴线间的位置关系可以分为平面外连接节点和平面内连接节点。本论文主要研究对象为受力最不利的两类节点形式：梁一墙直交节点和梁一薄墙偏心顺交节点，这两类节点的受力复杂，相关的计算和设计方法是工程中亟待解决的问题。其中，梁一墙平面外连接节点是正在修订的《混凝土结构设计规范》重点研究的课题之一。在梁一墙直交节点研究部分，本论文完成了15个直交节点试验，

2、通过试验研究和非线性参数分析获得了直交节点的破坏形态、受力特点、传力途径和各主要节点参数的影响规律，首次提出了节点的“拉脱式破坏’’是一种有别于传统意义上墙平面外受弯破坏的全新破坏形态，并明确了节点产生拉脱式破坏的原因，建立了节点的受力模型：从节点宏观受力和局部梁纵筋拉力共同作用的角度推导了节点抗拉脱承载力计算方法：宏观受力面积折减方法和拉脱计算临界截面作用力叠加方法，并相应对计算方法中的相关参数进行了理论推导和非线性分析验证，其中，拉脱计算临界截面作用力叠加方法较宏观受力面积折减方法有效，计算参数简明，本论文基于此方法提出了节点抗拉脱承载力设计公式。在明确了直交节点的受力模型

3、和破坏机理后，本论文提出了直交节点的两阶段设计目标：首先，保证节点的抗拉脱承载力要求，其次，满足墙的平面外抗弯要求。在直交节点的构造方案方面，本论文针对两种抗拉脱构造措施(设置明梁和梁纵筋焊接锚固板)及相应的受力机理进行了较为系统的研究，并给出明梁的受扭承载力计算方法以及锚固板截面计算方法。经试验和非线性分析证实，通过合理设计的两种构造方法可以大幅度提高节点的抗拉脱承载力，有效避免节点拉脱式破坏的发生。在梁一薄墙偏心顺交节点研究部分，本论文基于前期5个试验完成了3个偏心顺交试验，首次明确了偏心顺交节点的宏观受力和局部传力模型。经过试验和非线性分析对节点裂缝形态和其他重要相关参数

4、进行确认后，基于直锚段和下弯段分别建立了梁一薄墙偏心顺交节点中偏心一侧梁纵筋的两类局部拉杆一压杆传力模型。在进行梁一薄墙偏心顺交节点设计时，首先验算节点的宏观抗扭承载力，再根据节点局部传力的两类拉杆一压杆模型进行计算，应分别满足锚固长度、节点拉杆和压杆强度要求，防止节点的破坏。与试验结果对比分析表明采用宏观受力和局部传力模型对梁一薄墙偏心节点进行设计是合理和可行的。在试验研究和理论分析的基础上，本论文给出了梁～墙直交节点和梁～墙偏心重庆大学博士学位论文顺交节点的成套设计方法建议，提出的设计方法和构造方案可以有效地保证节点受力性能，避免节点过早的脆性破坏。本论文中梁一墙直交节点研

5、究的主要成果已初步被正在修订的《混凝土结构设计规范》所采用。关键词：钢筋混凝土，梁．墙直交节点，梁．墙顺交节点，抗拉脱承载力，拉．压杆模型Ⅱ英文摘要ABSTRACTThereinforcedconcretebeam—walljointsarecolnl"Roninframe-shearwallandframe—corewallstructures，whichcallbedividedintoout-of-planebeam—walljointandin-planebeam-walljointaccordingtothepositionrelationofbeamaxisandw

6、allaxis．Themainresearchobjectsofthispaperaretwotypesofjointontheadverseforcecondition：theorthogonaljointandtheeccentricin-planejoint．Duetothecomplexityofstress，thecalculationanddesignmethodsofthesetwotypesofjointsarethepromptproblemstobesolved．Moreover,out—of-planebeam-walljointisoneofimport

7、antresearchsubjectsinChineseCodeforDesignofConcreteStructures．Inthepartofstudyonorthogonaljoint，experimentsof15orthogonaljointswerecompleted．Thefailuremode，stresscharacteristics，force-transferringmechanismandparameterinfluencerulesoforthogonaljoint