混凝土框架节点梁端破坏加固试验研究

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钢筋混凝土框架结构的节点是梁与柱相交的部位,其中包括节点核心区以及梁端和柱端。其受力复杂,承受梁和柱传来的弯矩和剪力等,起着传递、分配内力和保持框架结构整体性的作用。节点是框架中最薄弱的部位,地震中由于节点的破坏将导致整个结构丧失承载力甚至发生倒塌的案例有很多。当节点的设计不当、施工方法不合理或者是结构所在地区设防烈度提高时,可能会造成结构的承载力、延性、刚度等抗震性能不满足规范的要求,此时可以通过对其进行加固补强来改善结构的抗震性能。本文对钢筋混凝土框架平面十字型节点的抗震性能进行了系统的试验分析,并且研究了使用碳纤维加固受损节点的效果。试验中对四个节点进行低周反复加载,研究节点的抗震性能。并对相应的结构性能参数进行了系统的分析,最后运用ANSYS对试验进行了数值模拟。具体包括如下内容:(1)简单介绍了目前常用的几种结构加固的方法,并分别介绍了各自的优缺点以及研究已获得的成果;(2)详细介绍了整个实验的设计方案,加载的制度,以及实验的目的;(3)根据实验所得到的数据,分析加固前后结构的开裂荷载、极限承载力、极限位移、结构的延性、刚度退化、耗能能力等,得到相应的结论;(4)在试验的的基础上用有限元软件ANSYS建立数值分析模型,然后与实验得到的结论进行对比。实验得到的主要的结论:(1)受损试件加固后柱端屈服位移、最大位移都有不同程度的提高;但承载力没有明显提高,延性和刚度基本保持不变。加固后大大改善了强度退化和刚度退化性能,耗能系数变大;(2)轴压比对试件加固前后的抗震性能有一定影响,随着轴压比的增大,屈服荷载、最大荷载、极限荷载都有不同程度的提高,而屈服位移、最大位移和极限位移都不同程度的减小,同时增大轴压比改善了强度退化、刚度退化性能,提高了试件耗能能力,但对试件延性影响不大;(3)试件未受损直接加固时的屈服荷载、最大荷载、极限荷载都高于受损后加固试件,而前者的屈服位移、最大位移、极限位移都比后者要小;试件未受损时加固强度退化和刚度退化性能都要优于受损后加固试件;前者与后者延性系数相差不大,但前者的耗能能力强于后者。
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