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。

钢筋混凝土框架角节点抗剪强度试验研究

通过对6个钢筋混凝土框架梁柱角节点在低周反复荷载作用下的试验,调查了高强度节点箍筋、双向加载等对节点强度的影响。试验结果证明,节点强度试验值为规范设计值的85%左右,设计式应导入强度降低系数。高强度箍筋对节点强度提高影响很小,在节点强度设计时可忽略不计。双向加载的节点强度只有单向加载时的80%,节点抗震设计时角节点应作为所有边节点中最不利情况考虑。楼板虽然可以提高梁的强度及刚度,但对角节点强度及最大荷载后的节点延性有不利影响。

再生混凝土框架顶层角节点的抗震性能试验研究

通过对3榀再生混凝土框架顶层角节点(再生粗骨料掺量为100%)在低周反复荷载作用下的抗震性能试验,对试件的破坏形态、延性、耗能能力等进行了分析。研究表明,再生混凝土框架顶层角节点试件在低周反复荷载作用下经历初裂、通裂、极限、破坏4个阶段,最终呈节点核心区剪切破坏。位移延性系数在3.27～3.95之间,具有良好的抗震性能,可用于有抗震设防要求的框架。采用ANSYS软件建立了节点的有限元计算模型,进行了单调荷载下的有限元非线性分析,得到了骨架曲线和试件的应力分布形态,有限元计算结果与试验结果吻合较好。采用《混凝土结构设计规范》规定的公式对角节点抗剪强度进行了计算并与试验数据相比较,发现计算值偏于不安全。

钢筋混凝土框架顶层角节点在负弯矩作用下的静力性能研究

本文以混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率以及纵向受拉钢筋在节点内的弯弧半径为主要变量,通过15个足尺梁柱组合件对非震区钢筋混凝土框架中通常只受负弯矩作用的顶层角节点的静力性能进行了试验研究,并对节点的受力性能进行了二维非线性有限元模拟分析,从中了解了这类节点在不同阶段的受力特点以及可能发生的损坏或破坏形态。最后根据试验及分析结果给出了根据受拉钢筋配筋率确定节点内受拉钢筋弯弧半径的公式以及相应的设计建议。

型钢混凝土L形柱空间角节点抗震性能分析

为研究型钢混凝土L形柱空间角节点的抗震性能,对8个节点试件进行低周反复荷载试验和有限元模拟,二者结果吻合较好。基于此考虑了柱配钢形式、轴压比和加载角度3个变化参数,通过ABAQUS非线性有限元模拟,分析了变化参数对其峰值荷载、耗能和延性的影响规律,并提出可供工程设计参考的建议。研究结果表明,型钢混凝土L形柱空间角节点破坏形态以剪切斜压和弯曲破坏为主,扭转伴随黏结破坏为辅;实腹配钢试件综合抗震性能最好,其峰值荷载较空腹配钢试件提高了10%;随轴压比的增加,不同配钢形式试件的位移延性下降程度不同,实腹配钢试件下降缓慢,建议轴压比限值设计值为0.5;45°加载角度以内,随着加载角度的增加,峰值荷载增加,耗能和延性逐渐降低,45°加载试件与0°平面节点相比,峰值荷载提高了约30%,延性系数降低约10%,最不利加载方向为0°加载。

改性再生混凝土角节点抗震性能试验研究

通过对再生混凝土进行改性处理,制作出了再生粗骨料取代率为100%、粉煤灰取代率分别为15%和0%(取代水泥)的两榀框架角节点,并对其进行了低周反复荷载作用下的试验研究。对模拟地震作用下得到的滞回曲线、刚度退化曲线、延性及耗能曲线进行了对比。结果表明,适量的改性再生混凝土能够满足抗震性能要求,可应用于实际工程中。

高强混凝土柱—普通混凝土板角节点核心混凝土的表现强度

基于国内外试验结果,对高强混凝土柱和普通混凝土板角节点混凝土的表现强度计算方法进行了详细的综述分析,对不同研究者建议的公式进行了比较,得出了较好的公式。最后,建议了应该进一步研究的问题。本文的研究结果具有一定的实际应用价值。

钢筋混凝土叠合框架顶层角节点的静力性能研究

本文以纵向受拉钢筋配筋率以及纵向受拉钢筋在节点内不同搭接形式为主要变量，通过6榀足尺钢筋混凝土叠合框架时负弯矩作用下的顶层角节点的静力性能进行了试验研究，并对节点的受力性能进行了二维非线性有限元模拟分析，最后根据实验及分析结果提出了支座汉钢筋的锚固构造．

袋式除尘器角节点梁翼缘削弱的有限元分析

采用非线性静动态有限元方法,分析和比较了梁翼缘削弱前后袋式除尘器角节点的极限承载力和滞回性能,研究了梁翼缘削弱位置、长度和深度尺寸等对节点承载能力、塑性铰发生位置、节点抗震性能等的影响。分析表明,梁翼缘削弱会造成节点承载能力小幅度降低,并造成节点局部应力重新分布,实现塑性铰外移;梁翼缘削弱后,节点的滞回曲线更为饱满,节点耗能性能和延性性能增强;梁翼缘削弱位置、长度和深度尺寸的变化对节点承载能力和抗震性能都有一定影响,但深度参数c的影响最为显著。所做工作可为袋式除尘器节点抗震优化设计提供参考。

叠合框架顶层角节点受弯负筋锚固性能实验研究

通过 4榀叠合框架的足尺实验 ,研究了二次受力叠合框架梁的力学性能和破坏形态。根据实验结果分析了顶层角节点受弯钢筋的锚固性能 ,提出了角节点受弯负筋的锚固构造 。

预应力钢筋砼叠合框架角节点的静力性能研究

本文以纵向受拉钢筋的配筋率及其在角节点内的不同塔接形式为主要变量，通过6榀足尺预应力钢筋砼叠合框架对负弯矩作用下的角节点的静力性能进行了试验研究，并对节点的受力性能进行了平面非线性有限元模拟分析，最后根据实验及分析结果提出了支座负钢筋的锚固构造。

叠合框架角节点在负弯矩作用下的受力模型研究

提出了叠合框架角节点在负弯矩作用下的受力模型，推导出了“二次受力”框架角节点控制斜拉裂缝和斜压破坏的界限配筋率计算公式，并用实验结果验证了计算公式的可靠性。

沙漠砂混凝土框架空间角节点抗震性能分析

为得到沙漠砂混凝土空间角节点的抗震性能,利用ABAQUS有限元软件建立6个沙漠砂混凝土空间角节点、1个沙漠砂混凝土平面角节点和1个普通砂混凝土空间角节点模型,通过滞回曲线、骨架曲线、耗能和延性系数等,研究了不同材料、不同节点形式、不同轴压比与配箍率对梁柱节点抗震性能的影响。研究结果表明:沙漠砂混凝土角节点的初始刚度与延性系数比普通混凝土节点均大约7%和9%。平面节点与空间节点的初始刚度、延性系数和屈服点至极限点承载力余量相近,但极限载荷与变形能力储备比空间节点分别小约3%和9%。轴压比从0增加至0.6,试件平均初始刚度增大约42%。柱子的配筋率从1.54%增加至3.08%时,试件的平均屈服荷载、平均极限荷载和变形能力储备分别增加约13%、21%和35%。节点破坏位置发生在梁柱交界处柱子的四角,此处混凝土最容易脱落。

玻化微珠保温混凝土框架角节点抗震性能

为了研究玻化微珠保温混凝土角节点的抗震性能,对玻化微珠保温承重混凝土(HSKJJ)和普通混凝土(SKJJ)的框架顶层角节点进行拟静力试验,研究构件破坏形态和破坏过程,分析其滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线和耗能系数。研究结果表明:HSKJJ和SKJJ核心区均发生剪切破坏,HSKJJ较SKJJ的开裂荷载、屈服荷载、破坏荷载分别提高8.5%、10.6%、16.5%;HSKJJ的滞回曲线较SKJJ更加饱满,通过骨架曲线可以看出HSKJJ各阶段的承载能力均有所提高;HSKJJ早期耗能能力优于SKJJ,后期有所降低,表明掺加玻化微珠能够在一定条件下提高混凝土角结点的抗震性能。

异型铝材的角节点连接件设计

随着科学技术的进步,工业异型铝材广泛应用。本文设计了一种异型铝材的连接件,包括连接件主体和设置在连接件主体上的插条,满足异型材料的连接要求。该连接件具有轻便、快捷、嵌插方便、结构稳定、强度大等优点,并且在连接件上的减震垫可以缓冲型材和连接件间的震动,延长工业铝型材的使用寿命。

采取加强措施的夹芯角节点轴压承载力分析

高层建筑结构中,柱混凝土的强度等级往往高于梁板混凝土的强度等级。采用夹芯节点虽然施工方便,但是当梁柱混凝土级差过大时,节点承载力不能满足要求。通过ANSYS对节点区进行了应力分布和抗压承载力特征分析,采用在核芯区加插竖向短筋的施工方法,既减小了施工难度,又满足了强度要求。

国内外规范对板柱边角节点冲切承载力计算的比较

列举了国内外规范中关于钢筋混凝土板柱结构边节点和角节点抗冲切承载力的计算表达式,根据选取的影响参数,了解不同国家规范的差异性,并且结合已有试验进行数值对比和分析。研究结果表明,不同国家规范中的设计公式与参数选取有明显的差异,且通过数值对比可知,国外规范相比中国规范在抗冲切承载力设计取值方面更加保守。

反复荷载下型钢混凝土异形柱空间角节点的破坏机理及损伤分析

为了研究反复荷载作用下型钢混凝土(SRC)异形柱空间角节点的破坏机理及其损伤演变过程,设计9个试件进行低周反复荷载试验,考虑了柱截面配钢形式、轴压比、加载角度和梁的形式4个变化参数。观察其裂缝发展形态,揭示其破坏机理,获取了荷载-应变滞回曲线、节点核心区剪切变形和梁截面平均曲率。基于能量守恒定律,分析了反复荷载下试件的损伤规律,并分析了各变化参数对其累积损伤的影响。研究结果表明:反复荷载作用下SRC异形柱空间角节点发生的是弯曲、剪切斜压破坏为主、扭转伴随粘结破坏为辅的破坏形态。破坏时节点核心区钢材大部分已屈服,并且型钢应变、核心区剪切角、梁截面平均曲率均随柱肢角度的增加而减小。破坏时试件的累积损伤指标介于0.69~0.84,槽钢桁架试件各级位移下的累积损伤最大;45°加载实腹配钢试件较30°加载实腹配钢试件损伤更加严重;与45°加载试件相比,0°加载试件各级位移下累积损伤程度最高增加30%;轴压比对试件的损伤影响不大;与带钢梁试件相比,带型钢混凝土梁试件累积损伤有较大程度的缓解。

内置钢管加强圆钢管约束钢筋混凝土梁柱角节点轴压性能有限元分析

针对圆钢管约束钢筋混凝土梁柱角节点难以满足"强节点,弱构件"的问题,提出设置节点区内置钢管的加强方案。采用ABAQUS有限元分析软件进行节点轴压试验的模拟,通过与已有试验结果对比,在验证有限元分析方法合理可靠的基础上,建立108个加强节点模型进行轴压性能研究。分析结果表明:以内置钢管加强的圆钢管约束钢筋混凝土梁柱角节点,其轴压承载力接近钢管约束钢筋混凝土短柱,容易实现"强节点,弱杆件"的设计原则;加强节点的轴压承载力随混凝土强度等级、节点区内置钢管壁厚、梁高的增加而增加,随内置钢管开槽高度的增加而减小。根据分析结果提出适用于钢管径厚比不小于50的加强节点轴压承载力计算式,并另建立6个计算模型进行适用性检验,结果表明该计算式与检验模型计算结果吻合较好。

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。