抗冲切元件对板柱节点受力性能的影响

为了研究不同抗冲切元件对板柱节点的破坏形态、刚度和延性的影响,用ABAQUS有限元软件对配有六种不同抗冲切元件并受不平衡弯矩作用的板柱节点进行有限元分析,研究结果表明:抗冲切锚栓不仅能有效的提高节点的受冲切承载力,又能改善节点延性;普通抗冲切剪力架可明显提高节点抗冲切性能,腹板开洞的剪力架可改善节点的延性。设抗冲切元件后,各试件实现冲切面的外延,破坏面发生在元件内或元件外,对板柱节点实际工程施工提供理论指导。

钢筋混凝土板柱节点冲切性能研究进展

为提高板柱节点冲切性能从而促进其工程应用,比较了各类抗冲切元件的不同布置形式、形状尺寸、几何参数以及组合形式对节点抗冲切承载力的影响,概括了受损板柱节点修复与加固的研究现状,梳理了不同开洞尺寸、距离、数量、形状及偏心荷载作用下开洞板柱试件抗冲切性能的研究成果,归纳了有无抗冲切钢筋和配置型钢剪力架板柱节点的抗冲切承载力计算方法以及基于机器学习的板柱节点冲切承载力预测方法。结果表明:各类抗冲切元件可通过改变布置形式、形状尺寸、几何参数以及元件组合从而改善板柱节点的冲切性能;板件开洞的尺寸越大、距离越远、数量越多,对节点的抗冲切性能越不利;基于数值模拟和规范改进得出的冲切承载力计算公式仅对特定试验有较高的预测精度,尚未形成较为统一的承载力计算公式,而基于机器学习的冲切承载力预测模型是未来研究的重点;需进一步开展关于受损板柱节点修复与加固方法的研究,对完善板柱节点抗冲切性能研究理论体系具有重要意义。

新型梁柱—板柱组合结构(住宅)体系的试验研究体系的试验研究

新型梁柱———板柱组合结构(住宅)体系是指为适应现代住宅的大空间、灵活隔断的要求,住宅部分采用外为梁柱框架内为无柱帽的板柱结构,当有公建部分的多功能要求时,底部可采用梁柱框架结构的体系。对本体系探讨了设计理论和方法,进行了系列试验和工程试点。在此仅对系列试验进行综合分析,包括2个12层及1个9层模型振动台试验、4个有填充墙框架的抗震试验、10个设有抗冲切元件并受不平衡弯矩作用的大型板柱节点试验以及对试点工程的现场实测。试验表明,该体系建筑功能好,实为梁柱-板柱-剪力墙体系,可考虑填充墙的作用,抗震性能优良;板柱节点的设计可采用空间拉杆拱模型;板柱节点设置锚栓抗冲切元件时,锚栓均参与工作,可实现破坏面的外延,使板厚由受弯控制。

现浇空心楼盖板柱增强节点受力性能数值分析

为研究现浇空心楼盖板柱增强节点冲切受力性能,完成了6个配置不同抗冲切元件的增强节点的冲切性能数值分析,探讨了极限承载力、破坏荷载、延性系数、刚度退化和破坏形态等力学性能指标在集中荷载作用下的差异。结果表明:在合理配筋下,抗冲切元件可以提高板柱节点的受冲切承载力,相比弯起钢筋和抗冲切箍筋,型钢剪力架能够明显提高空心板柱节点极限承载力;箍筋能够显著地改善板柱节点的变形能力,改变节点破坏形态;箍筋作为构造暗梁时,型钢剪力架能够显著提高构件的刚度,是一种有效的抗冲切元件。在板柱结构设计时,建议布置构造暗梁。

现浇空心楼盖板柱增强节点抗震性能数值分析

对4个构件进行了低周反向反复荷载作用下的数值分析,对现浇空心楼盖板柱增强节点的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、耗能能力和刚度退化进行了系统的分析研究。结果表明:沿着板长边布置空心管能够承受更大的承载力,滞回曲线更为饱满,刚度退化缓慢,说明沿板长边布置空心管的受力性能和抗震性能均比沿垂直板长边布置空心管好;在板柱节点添加型钢剪力架能显著提高构件的承载力,但是耗能能力降低;配置弯起钢筋对提高板柱节点抗震性能的作用不明显。

板柱节点设计的人机交互程序的开发与应用

板柱体系中板柱节点的抗冲切设计是极其重要的环节。研究认为:配置抗冲切元件是一种有效的方法。然而,在常用的设计程序中对于配置抗冲切元件的板柱节点的设计程序几乎空白。研究已归纳出节点的设计方法,并编写出具有良好界面的板柱节点计算程序,可直接计算出板柱节点的截面抗冲切能力及是否需要配置和如何配置抗冲切元件,能有效提高板柱设计的效率及设计质量。

空心楼盖板-柱增强节点抗震性能分析

为研究空心楼盖板柱节点抗震性能,在试验的基础上进行了3种节点在低周反复荷载下的数值模拟分析,对节点的破坏形式、滞回曲线、刚度退化和耗能能力等进行较为系统的研究。结果表明:平行布管方式,节点的抗震性能优于正交布管方式,正交布管方式,节点的抗震性能优于垂直布管方式;楼板钢筋和弯起钢筋对节点承载力、刚度、刚度退化和耗能能力等影响较大;型钢剪力架由于主要材料集中于截面中和轴,对提高板柱节点的受力和抗震性能效果不明显。建议工程应用中综合考虑多种方式,即采用增大柱上板带配筋率、配置弯起钢筋和型钢剪力架等方式提高板柱节点抗震性能,以实现多道抗震防线的设计要求。