装配式预制混凝土结构在日本的应用

装配式预制混凝土结构具有构件加工精度高、混凝土浇筑质量好、施工速度快、建筑物使用寿命长、节省大量模板材料及省略支模工序等主要优点,在欧美及日本等发达国家得到了广泛的应用与推广。其中,各种预制件间的连接抗震设计是保证结构整体抗震性能的关键所在。介绍了日本在该结构体系上的实际应用情况及主要连接抗震设计的基本内容,为该结构体系在我国的推广应用提供一定的参考资料。

高层钢筋混凝土框架底层角节点抗震性能

由地震引起的高轴力及双向荷载使高层钢筋混凝土框架底层边节点剪切破坏后的角柱压溃危险度大幅度提高。该部位节点抗震性能研究十分重要。通过3个角节点试件在双向低周反复荷载作用下的受力性能试验,调查了高轴力、节点配箍量试验参数对节点破坏类型、变形特征及节点强度等节点抗震性能的影响及节点破坏后柱的竖向承压能力。首次提出双向荷载作用下节点抗剪强度计算的strut-truss立体计算模型并对该节点抗剪强度进行了定量数值解析。解析结果与试验结果较吻合。

钢筋混凝土框架顶层T型中节点抗剪强度计算模型

通过4个框架顶层T型中节点在低周反复循环荷载作用下的试验,调查了节点裂缝分布特征、抗剪强度、变形性能等抗震性能指标.结果表明:由于梁纵筋在节点内的黏结劣化以及节点箍筋约束效果的下降,T型节点抗剪强度与形状相同的框架中间层├型边节点相比平均降低15%以上.本研究对Hwang的STURT-TRUSS计算模型中的斜压杆机构高度、节点箍筋有效面积等关键解析参数进行了整合,建立了适合于T型节点抗剪强度的计算模型.计算结果与试验结果吻合.

框架边节点斜压机构混凝土强度有效因数解析

利用斜压-桁架模型对以往35个剪切破坏型以及6个梁屈服后剪切破坏型钢筋混凝土框架边节点试件抗剪强度进行解析。探讨了混凝土抗压强度、柱轴压比、节点水平箍筋量、节点竖向箍筋量以及斜压机构倾角等参数对斜压机构混凝土强度有效因数ρ的影响。研究结果表明,混凝土强度越高,最大荷载时ρ值衰减率越大;普通强度混凝土时节点箍筋对ρ值衰减的抑制效果比高强度混凝土时明显;节点箍筋配箍率小于0.3%范围内斜压机构承担总剪力的80%以上。根据对ρ值的解析结果提出了针对节点强度的计算式,计算值与试验结果吻合。

钢筋混凝土框架顶层节点抗震性能试验研究

对钢筋混凝土框架顶层L形边节点及T形中节点的抗震性能进行了试验研究。根据节点裂缝特征、荷载-变形滞回曲线、梁柱纵筋应变曲线及节点核心区周围诸力分布特点等试验结果,分析了节点的各种破坏模式及不同破坏模式对节点强度的影响。比较了中日两国规范节点强度设计值与试验结果的吻合性。结果表明:在满足节点内构件纵筋锚固充分的前提下,L形节点在梁柱相对关闭方向的传力机构为扇形斜压杆机构,难以被"剪压"坏,节点抗剪强度在混凝土圆柱体抗压强度的0.2倍以上;张开方向的节点强度由受弯传力机构决定,节点强度为关闭方向的0.7倍左右。T形节点的抗剪强度在混凝土圆柱体抗压强度的0.2倍左右,梁筋在节点内粘结性能的显著衰减使节点强度低于├形中间层边节点。

配筋形式对框架顶层角节点抗震性能影响试验研究

框架顶层角节点在低周反复荷载作用下梁柱交角将增大或减小。通过6个钢筋混凝土框架顶层角节点在低周反复荷载作用下的受力性能试验,分析了梁上层筋在节点内弯曲锚固长度、节点配箍量、柱筋端部锚固形式及节点内角斜拉筋量等试验参数对角节点的破坏类型、变形特征及强度等抗震性能的影响。试验结果表明:与框架中间层中节点及中间层边节点不同,框架最上层角节点的受力变形不但有剪切变形而且包含弯曲变形成分;梁柱交角增大或减小时,角节点受弯破坏特性表现迥异且节点强度有很大差异;在梁筋锚固充分的前提下,梁柱交角减小时的节点破坏为弯剪破坏,节点强度由柱筋锚固形式、节点配箍量等参数决定;梁柱交角增大时,节点破坏表现为弯曲破坏特征,节点强度受节点箍筋量、节点内角斜拉筋量的影响很大。文中还对中日两国规范节点强度设计值与试验值进行了比较。

钢筋混凝土框架顶层边节点受力模型

基于以往试验研究提出了针对钢筋混凝土框架顶层边节点的受力模型。研究结果表明:框架顶层边节点强度不但受抗剪机构而且受抗弯机构及锚固机构的影响;正弯矩方向的受力模型与负弯矩方向受力模型不同;负弯矩方向梁筋锚固强度是由其上层筋的弯起段长度、混凝土强度及钢筋直径决定的;正弯矩方向节点抗弯强度是由梁柱筋屈服强度、节点箍筋、柱中间筋和梁柱纵筋在节点内的投影长度决定的。利用该研究受力模型得出的节点强度计算结果与试验结果吻合。