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本论文进行了2个矩形柱中间层中节点的低周反复加载试验。通过对节点区水平箍筋以及贯穿节点梁、柱纵筋在不同受力阶段钢筋应变的精细量测,对节点的受力以及影响抗震性能的因素进行了分析研究;对不同受力阶段节点核芯区的剪切变形进行了分析研究;对节点的静力抗剪承载力进行研究。
本论文得出了以下有意义的成果:
(1)通过2个梁端屈服后节点核芯区剪切破坏框架节点在低周反复荷载下的加载试验,研究了节点的破坏形态、承载能力、滞回特性和耗能能力。结果表明:节点经历了核芯区开裂、梁端屈服、核芯区通裂、剪切极限直至破坏的过程。
(2)节点核芯区的初裂荷载、通裂荷载和极限荷载的计算都与混凝土的抗拉强度和节点箍筋有着密切的关系,对于节点的箍筋在不同荷载下的受力情况以及变化规律的研究,有助于对节点的受力性能的研究。在试验的基础上,总结了节点的初裂荷载、通裂荷载和极限荷载的计算公式。
(3)研究在不同受力阶段,梁端变形的组成成分,梁端的位移实际上包括梁端塑性铰的变形(包括梁纵筋在节点内滑移引起的梁端位移)引起的梁端位移、节点剪切变形引起的梁端位移、梁弹性变形和柱弹性变形引起的梁端位移。在极限荷载时,节点核芯区剪切变形引起的梁端位移占梁端总位移的比例约30%。
(4)目前钢筋混凝土框架节点设计主要是依据各种构造要求,在很多情况下缺乏计算节点的承载力的方法。拉压杆模型方法是一种基于塑性理论的下限方法,可以考虑结构中的剪切作用的影响。采用拉压杆模型,对节点核芯区的受力进行分析研究,在极限荷载作用下,模型的受力与试验值比较接近。