装配整体式混凝土梁-柱子结构角柱失效后承载能力试验研究

钢筋混凝土框架结构在角柱失效后,与失效角柱相连的两边梁处于弯剪扭复杂受力状态,其承载能力不同于纯弯构件。为评估装配整体式混凝土框架结构在角柱失效后边梁的承载能力,对5个装配整体式梁-柱子结构试件与1个整体现浇梁-柱子结构试件进行单调静力试验。对于装配整体式子结构,考虑了3种节点连接形式(90°弯钩连接、开槽水平搭接、锚固板焊接)和3种扭弯比受力状态(0、0.127、0.254)。通过对比各子结构的破坏形态、承载能力与延性,分析了扭弯比及节点连接形式对边梁承载能力的影响,对比了装配整体式子结构与整体现浇子结构在复杂受力状态下的性能差异。结果表明:在弯扭作用下装配整体式叠合梁承载力随着扭弯比的增加而降低;扭弯比为0.127∶1与0.254∶1时,结构承载力比纯弯结构分别降低了15.9%与40.4%;节点连接形式为90°弯钩连接时,装配整体式叠合梁在复杂受力状态下的性能可以认为与整体现浇梁的相同。

五层足尺预应力压接装配框架结构顶层角柱失效试验研究

为研究预应力压接装配混凝土框架(PPEFF)结构的抗连续倒塌性能,根据国内外现行抗连续倒塌规程中的拆除构件法,设计并建造了一栋2×2跨带楼板的五层足尺PPEFF结构,进行了结构动力特性测试和顶层角柱失效下的抗连续倒塌试验。通过动力特性测试得到了结构的固有频率与阻尼特性,结构实测周期与采用梁柱节点刚接假定的分析结果吻合良好。提出了滑块与双微摩擦面构造及结构柱移除试验方法,能较好地模拟结构柱移除前结构的正常承载状态,操作简便快捷。基于上述方法,开展了移除角柱的抗连续倒塌试验,采用位移计和基于数字图像处理的非接触式位移测量设备,分别获得了顶层角柱失效后的动态响应,两者最大动态位移幅值和残余位移相差不超过3%,吻合良好。试验结果表明,顶层角柱失效后,试验结构在正常使用荷载作用下的抗连续倒塌机制以双向梁悬臂受弯作用为主,楼板作为受拉翼缘提高了梁的悬臂受弯作用,角柱所承担的竖向荷载在剩余结构内进行了重分布,梁内纵向钢筋、楼板钢筋和预应力筋均处于弹性状态,拆柱处悬臂结构最大瞬态转角仅为1/273,PPEFF在顶层角柱失效时具有优异的抗连续倒塌性能。