混凝土框架节点抗震性能研究综述

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1、收稿日期：作者简介：葛潇(1981－)，男，助理工程师，上海市政工程设计研究总院，上海，200092张华(1974－)，男，工程师，中交三航局第二工程有限公司，上海，200115混凝土框架节点抗震性能研究综述葛潇张华摘要：介绍了各国对混凝土框架节点抗震性能研究现状，重点阐述了框架节点的受力机理，并对现行各国规范关于框架节点的抗震设计控制体系进行了分类。关键词：框架节点；受力机理；抗震性能中图分类号：TU323文献标识码：AResearchontheSeismicPerformanceofConcreteFrameJointsGeXiaoZhangHuaAbstract:Thestud

2、ysituationoftheseismicperformanceofconcreteframejointsisintroduced.Andthebearingmechanismofconcreteframejointsisintensivelyanalyzed.Also,theseismicdesignsystemsofconcreteframejointsineachnationcodesareclassfied.Keywords:concreteframejoints;bearingmechanism;seismicperformance框架节点受力复杂，施工也较困难，是建筑结

3、构的关键部位。震害和研究表明，框架节点是结构抗震的薄弱环节。这是因为在地震作用下，框架节点承受很大的水平剪力，往往会产生剪切脆性破坏。另外，在反复荷载的作用下，钢筋粘结力退化，易发生钢筋锚固破坏，从而大大降低节点的强度、刚度和耗能能力。因此，梁柱节点的抗震设计是钢筋混凝土框架结构抗震设计的重要内容。1框架节点抗震性能研究进展自20世纪60年代开始，美国、日本、新西兰、中国等国都陆续对框架节点在地震作用下的受力性能进行了深入的研究，重点对如何改善节点的构造和延性进行了探讨，并对节点抗剪承载力的计算方法提出了许多设计建议。20世纪60年代初，美国波兰特水泥协会进行了第一批框架节点试验，1

4、967年Hanson和Conner发表了这次试验结果，这次试验后来成为节点研究的标准文献。两位学者认为框架节点的抗剪强度能用钢筋混凝土梁的抗剪方程计算。在大量试验的基础上，美国[1]在ACI318-71规范中首次提出了节点的设计规定。1976年美国ACI-ASCE-352委员会单独提出现浇框架节点的设计建议。1985年ACI-ASCE-352委员会又对1976年的框架节点设计建议作了较大的修改。后来，ACI318-95再次对节点的设计有新的修改。日本对RC框架节点的研究始于1936年二见秀雄博士的L形节点的试验研究。之后进行了大量的中柱节点试验研究。但是到目前为止，在日本的钢筋混凝土

5、规范中，还没有关于混凝土节点的设计公式。自1971年以来，新西兰[2]对节点的研究进行了卓有成效的工作。1976年由R.Park和T.Paulay所著的钢筋混凝土结构一书中对框架节点进行了相当详细论述。1982年新西兰标准协会颁布了《混凝土结构设计规程》(NZS3101)，将框架节点的设计专门列为一章，详细地规定了设计计算方法和构造措施。在我国，从1974年开始有组织地在全国范围内进行节点的试验研究工作。在中国建筑科学研究院的5组织下，由北京市建筑设计院、东南大学、西安冶金建筑学院等23个单位成立了框架节点专题研究组，先后对12种类型节点受力性能进行了系统研究。一部分成果反映在《混凝

6、土结构设计规范》(GB50010-2002)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中。从1990年至今，同济大学、清华大学、东南大学、西安建筑科技大学、合肥工业大学、北京市建筑设计院等单位先后进行了多种框架节点的抗震性能研究。这些研究成果部分反映在《建筑抗震设计规范》(GBJ50011-2001)中。在80年代，由于当时负责各国设计规范节点设计条文制订工作的学者对节点核心区传力机理和计算模型的看法有较大差异，使各国设计规范或设计建议采用的抗震框架节点设计方法差异较大，按相应规范计算出的节点配箍量也相差很多。当时形成了以新西兰和美国为代表的两种截然不同的节点传力模型[3]。

7、一类是新西兰的“桁架机构”加“斜压杆机构”模型，应该说，这种模型并非新西兰学者的独创，另一类是在J.K.Wight教授主持下美国ACI352委员会主张的“约束模型”，或称“柱模型”。即认为可以把节点区看成是一段作用剪力较大的特殊柱段。根据这种观点，美国ACI318规范和ACI352委员会建议的设计方法只从构造角度确定箍筋用量，而不进行节点抗剪计算。2框架节点受力机理2.1节点的破坏过程[4]混凝土框架节点在水平荷载作用下的受力如图1所示。在水平荷载作用下，