钢筋混凝土框架异型中节点抗裂性能试验研究

通过6个钢筋混凝土框架异型中节点试件在低周反复荷载作用下的试验研究，分析了节点核心区尺寸、轴压比等因素对异型节点抗裂性能的影响。研究表明，异型节点初裂时斜裂缝主要出现在由小梁和上柱构成的小核心区，核心区开裂荷载约为50％～60％极限荷载，抗裂性能较常规节点劣化，初裂阶段的剪力基本由小核心区混凝土承担，合理增大轴压比可以提高异型节点的抗裂承载能力。异型中节点由于大小梁刚度不同，反复荷载下柱端轴压力会发生波动。通过理论分析推导出柱端轴压力影响系数“的计算表达式，在此基础上提出包含系数α的异型中节点抗裂承载力计算公式，并通过国内外12个异型节点试件的19组试验数据对其进行验证，吻合良好。

错层对SRC异型中节点承载力的影响

基于型钢混凝土异型中节点竖直方向上的错层特点,参考拟静力试验,采用ANSYS程序对6组型钢混凝土异型中节点进行了非线性有限元数值模拟。分析了左右两梁不同错层及搭接距离对节点抗剪承载力的影响。

型钢混凝土异型中节点抗震性能试验研究及设计建议

由于工艺要求,大型型钢混凝土核电厂主厂房结构中普遍存在错层、变梁变柱截面而形成的异型中节点。为研究型钢混凝土（SRC）异型中节点的抗震性能,进行了8个1/4缩尺比的SRC异型中节点拟静力试验,考虑了两侧梁错位高度、单侧梁截面高度减小和轴压比等影响因素,分析了SRC异型中节点的破坏形态、滞回性能、承载力、刚度退化、耗能能力及延性等。结果表明：SRC异型中节点主要发生核心区剪切破坏,与SRC常规中节点不同,异型中节点首先沿核心区长对角线出现裂缝,而沿短对角线出现的裂缝则有所滞后,可将核心区长对角线出现裂缝作为判断节点开裂的主要标志;当两侧梁错位时,柱有效计算长度减小,承载力较常规节点有明显提高,变形能力则有所降低;随着两侧梁错位高度的增大,节点承载力增大,延性和耗能能力则减小。当一侧梁截面高度减小时,节点刚度和承载力明显降低,变形能力则有所提高;一侧梁截面高度减小越大,承载力下降越明显;建议小梁截面高度不宜小于大梁截面高度的1/2。当轴压比小于0.5时,增大轴压比可以提高异型节点承载能力,但变形能力会降低,建议轴压比不宜过大。

火电厂主厂房型钢混凝土混合结构异型中节点抗震性能试验研究

火电厂主厂房型钢混凝土混合结构中存在由于错层、变梁变柱截面引起的异型中节点,选取5个代表性节点进行1∶5缩尺拟静力试验,研究该类节点的滞回性能、耗能能力、延性、刚度退化以及承载能力。研究结果表明:受强梁弱柱特性的影响,4个型钢混凝土异型中节点主要发生不利于抗震的柱端塑性铰破坏,而钢筋混凝土异型中节点由于梁柱刚度比较大主要发生核心区剪切破坏;大小梁错层高度对型钢混凝土异型中节点的承载力、延性性能与刚度特性均有一定的影响,但规律并不明显;型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁异型中节点的耗能能力强于钢筋混凝土异型中节点,但受破坏模式的影响,其承载能力、延性与刚度等均低于钢筋混凝土异型中节点;相比采用钢筋混凝土梁的型钢混凝土异型中节点,采用型钢混凝土梁的型钢混凝土异型中节点的开裂荷载高,初始刚度较大,但承载力、延性与耗能能力并未得到明显提高。

钢筋混凝土框架异型中节点抗裂度计算

基于6个钢筋混凝土框架异型中节点试件的试验研究,分析了节点核心区尺寸、轴压比等因素对异型中节点抗裂性能的影响。结果表明:节点开裂前核心区混凝土基本处于弹性工作阶段,异型中节点的剪力主要由小核心(小梁与上柱构成的区域)混凝土承担,增大轴压比可以提高异型中节点试件的抗裂承载能力。在试验研究的基础上,提出异型中节点抗裂承载力计算公式,并与11个异型节点试件的试验结果进行对比,吻合较好。

钢筋混凝土框架异型中节点抗震性能影响因素分析

通过6个钢筋混凝土框架异型中节点试件在低周反复荷载作用下的试验,分析节点核心区尺寸、轴压比等因素对异型节点抗震性能的影响。研究表明:上柱截面发生变化对异型节点抗震性能的影响不明显,当其变化量小于1/6柱高时,即Δhc<hc/6,可忽略其不利作用;小梁截面发生变化对组合体试件的抗震性能影响较大,当大小梁截面高差在1/6柱高到2/5梁高时,即hc/6<Δhb<2hbl/5,随着大小梁高差的增大,组合体的抗震性能将逐渐改善;当2hbl/5<Δhb<hbl/2时,随着大小梁高差的增大,组合体的抗震性能将逐渐劣化;当Δhb>hbl/2时,建议按中间层边节点考虑。此外,轴压比增大对异型节点通裂阶段后组合体试件的抗震性能产生不利影响,对该类节点进行抗震设计时,建议轴压比应小于0.3。

RC框架变梁变柱中节点抗裂性能试验

为了研究RC框架变梁变柱中节点的抗裂性能，进行了6个变梁变柱中节点试件在低周反复荷载作用下的拟静力试验，分析了节点核心区尺寸、轴压比等因素对异型中节点抗裂性能的影响。研究结果表明：异型节点初裂时斜裂缝主要出现在由小梁和上柱构成的小核心区，小核心区开裂荷载为极限荷载的50％～60％；抗裂性能较常规节点劣化，初裂阶段的剪力基本由小核心区混凝土承担，增大轴压比可以提高异型中节点的抗裂承载能力。提出的变梁变柱中节点抗裂承载力计算公式，可供结构工程设计时参考。

基于ANSYS的钢筋混凝土框架异型节点破坏机理模拟分析

大型厂房钢筋混凝土结构中经常出现变梁变柱的框架异型。文章在试验基础上,采用大型通用有限元软件ANSYS对平面异型中节点试件进行了非线性有限元模拟分析,研究了节点的受力、传力机理、钢筋及混凝土应力分布情况。结合试验与有限元分析的结果,提出了异型中节点两种破坏模式:小核心破坏和柱端剪切破坏,为该类节点的合理设计提供了依据。