钢骨、钢纤维增强异形柱框架节点抗震性能的试验研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:jht20007
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异形柱结构,亦称为“隐式框架”,集建筑结构应用的灵活性、美观性与其合理的受力机理于一体,具有独特的结构形式,为消费者提供理想而舒适的居住环境,近年来在我国许多省市得到广泛的应用。各国研究机构对多种截面形式的异形柱结构体系进行了大量的试验研究,研究表明,由于异形柱的柱肢薄弱,钢筋密集,节点受力复杂,易发生破坏,从而限制了异形柱结构的楼层层高和使用范围。针对异形柱节点薄弱的特点,在节点处加入钢骨和钢纤维,通过对钢骨增强异形柱节点,钢纤维增强异形柱节点与同条件下未增强的节点进行抗震性能的试验研究,经过对比分析以探求更高效的加固措施来提高异形柱混凝土结构节点的抗震性能。采用节点核心区掺入T形、槽形钢骨和钢纤维的异形柱与未加入任何加强措施的仅配箍筋的异形柱进行低周反复荷载试验,从破坏形态、钢筋应变、承载力和延性、恢复力特征、耗能等方面对比研究四个十字形异形柱中节点的抗震性能。研究表明:在混凝土异形柱的中节点核心区内掺入钢骨和钢纤维,减小核心区内裂缝的数量和宽度,明显改善异形柱节点的破坏形态,以钢纤维的效果最为显著,最终的破坏形态表现了良好的延性和耗能;T形钢骨可以显著提高节点的屈服荷载和极限荷载,槽形钢骨的刚度退化曲线最为缓慢,极限位移很大,对于提高试件变形能力的效果最佳,且通过对钢筋应力应变曲线的分析,槽形钢骨对节点抵抗剪力的贡献很大。因此试验为钢骨和钢纤维对十字形异形柱结构抗震性能的改善提供了良好的试验依据。论文分析了钢骨增强节点和钢纤维增强节点的受剪机理,结合试验数据,引用《混凝土异形柱结构技术规程》中的承载力计算公式,比较异形柱各节点的实测承载力和理论受剪承载力,经过对比分析发现理论承载力比实测承载力小很多,探究钢骨增强节点的受剪承载力公式,并证明其有适用性。
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