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钢筋混凝土框架结构是目前应用最为广泛的一种结构形式,而节点作为框架结构中的重要部位,在框架中起着传递和分配内力、保证结构整体性的作用。目前,受火灾作用钢筋混凝土框架结构的力学性能研究尚处在起步阶段,加强这方面的研究工作对结构防灾减灾具有重要意义。
本文重点对框架节点火灾后的抗震性能进行了试验研究,主要研究内容如下:
(1)对两个足尺普通钢筋混凝土框架节点进行了模拟火灾高温作用下的性能试验及力学加载耦合研究,主要分析了节点的温度场分布规律、节点变形特点和混凝土的爆裂现象等。由试验结果可知,从截面的外表面到内部,混凝土的温度存在逐步下降趋势;由于梁柱对节点核心区的围护作用,节点核心区截面的温度较梁柱截面偏低,节点核心区受损较轻;混凝土的含水率过高会加剧节点的爆裂等。
(2)通过低周反复加载试验重点探讨了火灾后节点的残余抗震性能。主要是通过火灾后节点与常温节点的对比试验,从试验现象、破坏形态、核心区剪切变形、承载力退化、刚度退化、节点延性和耗能能力等方面对试验节点火灾后的抗震性能进行了分析。由实验结果可知,按照标准升温曲线升温一个小时,最高温度达到945℃后自然冷却的节点的承载力较常温节点出现了明显退化;其延性较常温节点没有出现下降,其位移延性系数依旧能够满足抗震要求;其核心区抗剪能力较常温下节点也出现了一定程度的下降;其进入破坏阶段后耗能能力较常温节点有所下降,并且影响主要体现在破坏阶段等。