钢筋混凝土板柱结构作为一种常见的结构形式在实际工程当中得到广泛应用,然而由于板柱节点易发生冲切破坏,往往被视为结构体系的薄弱环节。冲切破坏是突然发生的脆性破坏,破坏发生前并无明显征兆。结构在局部节点失效后为达到新的稳定平衡将发生内力重分布,之前由失效节点所承担的荷载将分配至相邻板柱节点,结构体系不具备足够的备用荷载传递路径或强度储备时,相邻板柱节点将因超载或强度偏低而相继发生破坏,引起类似“多米诺效应”的连锁反应,最终导致结构的部分或整体发生连续性倒塌。近年来,全球由于冲切破坏所引起的建筑物倒塌事故造成了大量的人员伤亡和经济损失,这些事故揭示了设计规范的不足以及反思抗冲切相关规定的必要性。因此,对板柱结构的抗连续倒塌能力以及冲切破坏后的受力性能进行研究,将有助于采取合理的构造措施避免连续性倒塌。与框架结构类似,设计者们同样希望板柱结构在偶然荷载作用下仍存在可替换的荷载传递路径。因此,设计规范在板柱节点受压区布置一定数量穿过柱头且连续的钢筋,即“整体性钢筋”。其意图是期望穿柱钢筋在节点发生冲切破坏后仍可以提供一部分残余承载力,类似于钢筋混凝土框架梁纵向钢筋的悬索作用。然而,冲切破坏后的悬挂作用和受弯板中的拉力薄膜作用在机理上有明显的差异。因此,本文以避免板柱结构连续倒塌破坏为目标,针对钢筋混凝土板柱节点冲切破坏后的受力性能进行研究。1.设计并完成8个中心荷载作用下钢筋混凝土板柱节点的冲切破坏试验,通过改变冲跨比、纵筋配筋率和穿柱钢筋布置方式,以期得到能够提高冲切破坏后承载力、避免连续倒塌的构造措施。采用静力试验方法对中柱节点在下部支承柱失效后的破坏过程进行模拟,在中柱节点冲切破坏后的悬挂作用阶段,以持续施加中心荷载的方式来估计板柱节点的冲切破坏后承载力。基于试验结果对板柱节点的整个破坏过程和受力状态进行分析,探讨板柱节点在冲切破坏前、后受力机制的转换过程和备用荷载路径的形成过程。试验结果表明,纵筋较早的发生锚固失效,对冲切破坏后承载力的贡献非常有限,配置穿柱钢筋是板柱节点冲切破坏后是否具有承载力的关键,其在节点冲切破坏后新的荷载传递路径形成过程中发挥了至关重要的作用。2.设计并完成6个偏心荷载作用下钢筋混凝土板柱节点试件的冲切破坏试验,通过在加载柱头施加偏心荷载来模拟板柱结构局部节点失效后相邻节点在附加剪力和不平衡弯矩共同作用下的受力工况。另取纵筋配筋率和穿柱钢筋布置方式作为参数对板柱节点的受力性能和破坏机理进行研究,并将其试验结果与具有相同冲跨比的中心加载试件进行对比分析。此外,还对穿柱钢筋的性能和可靠性进行研究,以期能够得到板柱节点冲切破坏后荷载传递机制的物理解释。3.以试验研究为依托,利用有限元软件ATENA对板柱节点的受力过程和应力状态进行非线性有限元模拟分析。模拟结果表明,预测结果与试验结果吻合较好,采用位移控制法能够获得板柱节点冲切破坏后的受力行为,同时具有较好的稳定性。通过与试验结果进行对比并结合试验现象对构件的整个加载过程的受力状态进行分析,揭示了板柱节点冲切破坏前后应力分布以及备用荷载传递路径形成的过程。4.以国内外既有方形中柱节点试验数据作为评估样本,对比分析国内外设计规范关于冲切承载力计算和规定的差异。基于对样本的回归分析,提出形式简单的无腹筋板冲切承载力建议计算公式,预测值与样本吻合较好。5.对冲切破坏后板柱节点的失效机理和失效模式进行分析并建立理论分析模型,通过对板内钢筋竖向承载力分量和混凝土抗崩裂强度进行对比分析,提出冲切破坏后承载力的理论计算公式与计算流程,并对该计算方法的合理性进行验证,预测结果与试验结果相符。6.在试验和分析基础上,提出合理的构造措施和设计建议,以期通过利用压力薄膜效应-悬索效应的强度储备来提高板柱结构的抗连续倒塌能力,使结构具有综合抗灾能力。