受火后钢筋混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

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受火后混凝土梁柱节点的剩余承载性能研究是其灾后性能评定和加固设计的基础。目前,受火后混凝土梁柱构件的剩余承载力性能的研究已取得可喜进展。但受火后混凝土梁柱节点剩余承载性能方面的研究成果相对较少、仅限于十字形混凝土梁柱节点情况,目前尚未见有关受火后混凝土梁柱节点受剪承载力实用计算方面的研究报道。实际工程中,混凝土框架节点基本上都是带有正交梁和楼板的空间节点,正交梁和楼板翼缘的存在会影响节点核心区的温度场,进而影响受火后混凝土梁柱节点的承载性能。为此,本文进行了受火后带正交梁和楼板翼缘的混凝土梁柱空间节点抗震性能的试验研究和计算分析,并建立了受火后混凝土梁柱节点受剪承载力的实用计算公式,具体工作和主要结论如下:  进行了1个未受火十字形节点、2个未受火空间节点、1个受火后十字形节点、4个受火后空间节点和1个折线型粘贴CFRP加固受火后空间节点的拟静力试验,考察了受火时间、轴压比、正交梁和楼板翼缘、CFRP加固等对混凝土梁柱节点的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、承载力、延性、刚度及滞回耗能的影响。结果表明:(1)带楼板及正交梁的空间节点核心区受火温度与十字型节点相比节点核心区最高过火温度低62℃。(2)受火后混凝土节点与未受火节点相比承载力下降了15.83%、初始刚度下降了18.34%、耗能下降了8%,而其强度衰减得到改善。(3)受火后带楼板及正交梁的空间节点与受火后十字型节点相比承载力提高了55.87%、累积耗能提高了32.72%,初始刚度提高了29.71%。(4)轴压比可提高受火后混凝土节点的承载力,轴压比为0.25的节点承载力与轴压比为0.15的节点相比提高了6.9%,而轴压比为0.35的节点承载力与轴压比为0.15的节点相比提高了2.3%。  基于ABAQUS软件建立了带正交梁和楼板翼缘的混凝土空间梁柱节点高温下温度场和高温后推覆过程的有限元模型,并建议了模型分析参数,有限元模拟的节点极限承载力与试验结果的误差均在10%以内。  利用有限元模型较系统的分析了受火时间、轴压比、正交梁和楼板翼缘和受火方式对混凝土梁柱节点受剪承载力的影响规律和机理。借鉴《混凝土结构设计规范》中常温下混凝土梁柱节点受剪承载力的计算公式,建议了不同受火方式后混凝土十字形节点和带正交梁和楼板翼缘的空间节点受剪承载力的实用计算公式。
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