RC框架变梁变柱中节点承载力研究.pdf

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1、80低温建筑技术2010年第6期(总第144期)RC框架变梁变柱中节点承载力研究姚显贵(中铁隧道勘测设计院有限公司，天津红桥300133)【摘要】本文分析了梁柱截面尺寸、节点配箍率、轴压比等因素对变梁变柱中节点承载力的影响。变梁变柱中节点通裂发生在大核心区，最终形成大核心破坏。该类节点抗震承载力较常规节点劣化，核心区通裂荷载约为91％极限荷载。变梁变柱中节点大核心对小核心具有约束作用，本文建立了约束系数∈的计算表达式，在此基础上提出包含系数∈的异型中节点抗剪承载力计算公式。【关键词】变梁变柱中节点；抗剪承载力；约束系

2、数【中图分类号】TU312【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)06—0080—02本文结合已有试验研究．2j，分析了梁柱截面尺寸、配点承载力的影响。箍率、轴压比等因素对变梁变柱中节点抗剪承载力的影响。表2节点剪力变梁变柱中节点在进入通裂阶段后，大核心对小核心具有一定的约束作用，本文结合已有试验数据，得到大核心对小核心的约束系数的计算表达式，在此基础上提出包含系数∈的钢筋混凝土变梁变柱中节点抗剪承载力计算公式，可供工程设计参考。1试验结果分析变梁变柱中节点所处部位往往非常重要，节点一旦受损或破坏，

3、修复困难、损失较大，需要保证该类节点具有足够的强度。变梁变柱中节点的抗震性能明显不同于常规节点，目前，还没有专门针对该类节点的设计方法。文献[1](1)梁柱截面尺寸：柱截面减小，斜压杆被削弱，节点对6个变梁变柱中节点试件进行了拟静力试验研究。承载力减小，反之。小梁截面高度减小，核心区面积减小，1．1试件加载对节点承载力不利，同时，斜压杆的角度减小，大核心对小试件的缩尺比为1／3，试件的配筋大小均按现行规范核心的约束增大，对节点承载力有利。进行计算。主要研究参数为：梁柱截面高度、节点核心区配(2)节点配箍率：试验1中W

4、J一1与WJ一2的体积箍率、轴压比等。所有试件按照“强构件弱节点”的原则进配箍率由0．363％提高到0．435％，通裂阶段节点剪力由行设计，预期发生节点核心区剪切破坏。试验的加载全过309．4kN提高到322．5kN，提高了4％。可见，通裂阶段箍筋程均采用梁端位移控制。在节点通裂阶段以前，每级荷开始参与抵抗节点剪力，箍筋还可有效约束混凝土的膨胀，载反复一次，节点通裂阶段后，每级荷载反复三次，直至试提高混凝土的抗剪能力。件破坏。试验结果见表1。(3)柱端轴压力：在柱端轴压力作用下，斜压杆的作表1试验材性用增强，从而提高

5、节点的抗剪承载力。但在轴压力作用下，进行循环反复加载，节点核心区混凝土累积损伤效应较无轴力作用时大，因此轴压力不宜过大。2节点抗剪承载力分析目前，可供变梁变柱中节点承载力设计参考的计算公在反复荷载作用下，试件破坏经历了初裂、通裂、极限式有两种：一种是现行规范中的节点设计公式，另一种是文和破坏四个阶段。节点在梁端位移约为4-5mm时开裂，节献[2]中的变梁变柱中节点设计公式。点剪力为极限值的55％左右。梁端位移为12．5mm时，节2．1两种设计方法的试验验证点大核心内裂缝贯通，荷载为极限阶段的91％左右。梁端规范中，节

6、点承载力计算公式：位移达到25mm时，节点承载能力达到最大。在通裂阶段，6≤1／yRE【1．1n．J,b；hi+0．057／iNbf／b。个试件核心区水平剪力见表2。由表2可知，变梁变柱中节+Aq(hb0一口／s)】(1)点通裂阶段的剪力约为91％的极限剪力。1．2试验结果分析文献中，节点承载力计算公式：节点梁柱截面尺寸、核心区配箍率及柱端轴压力对节≤1／TRE【n087jA大／,4小6j】+0．05rlj，bjhj姚显贵：RC框架变梁变柱中节点承载力研究81+0．8f,．a／s+(。一Ⅱ)】(2)(2)根据已有试验

7、结果，由公式(3)确定约束系数，两种方法所得节点抗剪承载力理论值(分别为一)见表4。与试验值()的对比见表3。表4约束系数表3试验验证2．2比较结果分析由表3可见，两种方法的计算结果有显著不同；按文献[2]公式所得结果与试验结果吻合更好。文献[2]对变梁变柱中节点受力的核心部位做了明确的规定，即以小核心为计算单元。规范公式没考虑变梁变表中：(1)=1．1n~bjhs；(2)=0．05r／jNbi／b；柱中节点大核心对小核心的约束作用，在节点抗剪公式中，(3)=0．Sf,．Ai(h60一a)／s。抗剪承载力主要由混凝土

8、提供，若不考虑这一约束作用，势由表4可见，约束系数随A大／A小的增大而增大，但它必影响计算结果的准确性。但约束作用与大小核心区面积们之间并非线性关系。常规节点(A大／A小：1)取：I。由比之间并非线性关系。文献公式认为当A★／A小≥2时约束表4的结果，将与A大／A小的关系采用二次拟合，得约束系系数保持不变也是不合理的。二者对轴压力的有利作用的数