探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固

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1、探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固-结构理论探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固-结构理论探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固-结构理论【摘要】国内外多次地震的实践证明，钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能，使得这一结构形式得以广泛使用。常用的框架结构有三种体系，即：内框架、纯框架和框架一剪力墙结构体系。文章对钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固方面作了详尽的阐述和探讨。【关键词】框架；节点；抗震加固　　不论何种框架结构，都有框架节点。节点是一个重要的结构部位，它在框架中起着传递和分配内力、保证结构整体性的作用。纯框架结构的节点受力大，要求严。框架一

2、剪力墙结构由于水平力主要由剪力墙承担，节点的受力比纯框架中的略小，要求可适当放宽。至于装配式框架，节点更是一个薄弱坏节。　　由于节点处梁柱数目的比例不同，节点受力状况也是不一样的，如顶层边柱节点是一个拐角节点，受荷后节点受张开或闭合的弯矩，而梁柱的钢筋都要在核心区锚固，受力比较复杂，节点核心区容易发生破坏。十字形的中柱节点由于四周有梁的约束，比较安全，但在强烈地震作用下，节点两侧的梁端可能均达到很大的剪力，容易发生核心区剪切破坏。　　一、节点的强度　　（一）节点的受力特点　　根据结构力学的分析，我们得到一结论：在竖向荷载作用下，中柱节点核心区受剪力

3、较小，边柱节点核心区受剪力较大。在水平荷载作用下，节点受水平剪力很大，一般为柱子的4～6倍，在水平剪力和轴向压力的共同作用下，节点核心区将产生很大的斜拉力，使混凝土产生斜裂缝，发生剪切破坏。　　（二）影响节点抗震强度的因素　　1.轴向力。轴向压力在一定范围内对节点抗震是有利的，但是对于是否提高节点极限抗剪强度观点还不一致。但是轴压比不大于0.8时，一般认为有利于节点抗剪，可提高节点延性，减轻节点破坏程度。　　2.水平箍筋。混凝土初裂时节点抗剪能力不受箍筋多少的影响。节点抗剪强度和配箍率之间是非线性的，抗剪强度不是按（Vc+Vs）那样按比例增加，且配

4、箍率过高会引起混凝土破坏先于箍筋屈服的后果，使节点核心区的抗剪强度达不到预计的最大值。　　3.柱子的纵向钢筋。柱子纵筋对节点抗剪是有利的，但不像增加水平箍筋那样能提高节点的抗剪强度。　　4.垂直钢筋。设置垂直钢筋可承担节点剪力的垂直分量，以减小混凝土负担，从而提高节点强度，节点延性也有明显增加，但抗初裂强度未提高。　　5.直交梁。对提高核心区抗剪强度有明显作用。　　6.楼板和梁腋。楼板具有增强对节点的约束和提高梁的抗弯能力的作用。对梁加腋使节点抗剪的有效体积有所增加，提高抗剪强度和刚度，有利于实现强柱弱梁。　　7.偏心影响。同梁柱无偏心的情况相比，

5、其承载能力要降低50%～70%。　　（三）节点的变形　　节点的变形主要包括节点中心区的剪切变形和梁端对柱边的转动，这种转动是梁筋滑动（从柱中拔出）而引起的。也就是说，当结构进入非弹性阶段后，承受高弯曲、高剪切和轴向力的节点区将产生弯曲变形（染端对柱边的转动）这三种非弹性变形。　　（四）节点的延性　　延性是反映结构、构件或材料非弹性变形能力的一个度量指标。对于节点的延性要求，主要是对邻近核心区的梁端和柱端而言的，要求梁端和柱端有较大的变形能力，即使出现塑性铰也不至于产生梁柱剪切破坏。　　（五）节点的破坏形式　　根据震害的试验结果，节点的破坏形式可分为

6、以下四种。　　1.梁端受弯破坏。受拉钢筋屈服，受压区混凝土压碎。混凝土保护层脱落，梁上交叉斜裂缝严重，梁端形成塑性铰。　　2.柱端压弯破坏。在弯矩和轴向力的共同作用下，柱端混凝土受压破坏，柱筋压曲，箍筋外鼓或崩断，柱端形成塑性铰。　　3.锚固破坏。梁受力筋锚固长度不足，在反复荷载作用下，钢筋与混凝土的粘结先行破坏，钢筋滑移，或混凝土压酥，梁筋拔出，而此时梁筋尚未达到屈服。　　4.核心区剪切破坏。在水平力作用下，节点核心区抗剪强度不足，产生斜向对角裂缝或交叉裂缝。严重时混凝土成块剥落，箍筋外鼓或崩断。　　上述第一种弯曲破坏属延性破坏，其余三种皆属脆性

7、破坏，应设法避免。节点破坏的主要原因是混凝土缺少约束，节点配筋不足，钢筋锚固不当以及施工质量不良等引起，也就是说，要从强度和延性构造两个方面采取措施，也提高节点的抗震性能。　　二、节点抗震加固研究　　（一）加固计算承载力原则　　1.结构的计算简图应根据结构实际受力情况确定。　　2.结构的计算载面积，应采用实际有效载面积，并考虑结构在加固时的实际受力情况和加固部分应变滞后的特点，以及加固部分一结构协同工作的程度。　　3.进行结构的承载力验算时，应考虑实际荷载偏心、结构变形、温度作用等造成的附加内力。　　4.加固后使结构重量增大时，尚应对被加固的相关结

8、构及建筑物基础进行验算。　　（二）加固方法的比较和研究　　1.加大载面加固法是采用增大混凝土构件的载面面积，以提高其承载力