浅谈低周反复荷载作用下混凝土框架边节点性能试验研究

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1、国内图书分类号:TU317+.1学校代码：10213国际图书分类号:624.012密级：公开工学硕士学位论文低周反复荷载作用下混凝土框架边节点性能试验研究硕士研究生：王玉雷导师：刘广义副教授申请学位：工学硕士学科、专业：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2010年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TU317+.1U.D.C：624.012DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONT

2、HEBEHAVIORSOFEXTERIORJOINTSOFRCFRAMEUNDERLOWCYCLICREVERSEDLOADINGCandidate：WangYuleiSupervisor：Assoc.Prof.LiuGuangyiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2010

3、Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文进行了两组共6个轴压比和剪压比水平不同的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和边节点的破坏形态，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、耗能能力、刚度退化和延性等角度对

4、比分析了6个边节点试件和本课题组陈诚所做试验中3个边节点试件的综合抗震性能；对不同剪压比水平下轴压比对边节点抗震性能的影响规律进行了分析研究；对相同剪压比水平下节点水平配箍率对节点抗震性能的影响规律进行了对比分析。结果表明：对于中等以上设计剪压比的节点来说，轴压力对节点抗震性能起到不利作用；对于中等以下设计剪压比的节点，随着轴压力的增大节点延性有所提高；相同剪压比水平下节点延性随着节点水平配箍率的增大而提高。总体来说，框架边节点综合抗震能力相对于中间节点变弱。依据边节点的受力特点，推断出轴压比、剪

5、压比和配箍率是影响边节点抗震性能最主要的因素，节点水平箍筋对节点的延性起到很大的增强作用。通过对“抗震承载力”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，而且对于边节点的抗震设计偏于危险。本文强调了构件的静力抗剪与框架结构能力设计思路确定的构件抗震抗剪具有不同的前提条件和控制目标。静力抗剪是以承载能力为控制目标，要求构件的承载能力高于作用剪力；抗震抗剪则是要求在反复荷载的作用下，构件达到一定的延性或变形能力，并且在构件破坏之前其承载能力在大于作

6、用剪力的前提下不出现明显退化。即构件的抗震抗剪比静力抗剪具有更高的要求。参考桥梁延性抗震理论及设计方法提出了以考虑节点延性的抗震承载力而不是传统的抗剪承载力来衡量节点的综合抗震性能更为准确。结合本文的试验成果，提出了适用于边节点的设计控制准则。关键词：钢筋混凝土框架；中间层边节点；轴压比；抗震承载力；延性抗震-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthisthesis,atotalof6nearlyfull-scaleexteriorbeam-columnjointsofRCfra

7、me,withdifferentshear-compressionratioandaxialcompressionratio,weretestedunderlowcyclicreversedloading.Thedamagedevelopingprocessofthejointcorezonewascarefullymonitoredandinvestigated.Theexteriorjointshadsomefailurecharacteristicsdifferingfromtheinter

8、iorjoints,suchas:(a)thedirectionofthecracksintheexteriorjointcorezonewereapttobevertical;(b)theshearcracksofexteriorjointextendintotheinsideofthecolumn;(c)theconcreteoftheexteriorjoint,wherenoconfinementcouldbeprovidedbythelateralbeam,wouldhav