鋼筋混凝土框架變梁異型節(jié)點(diǎn)破壞機(jī)理及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于大型、大跨結(jié)構(gòu),梁柱截面發(fā)生變化的框架異型節(jié)點(diǎn)廣泛出現(xiàn)。該類非規(guī)則節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)在于節(jié)點(diǎn)核心處兩側(cè)梁截面和上下柱截面尺寸變化較大,其受力特征明顯不同于常規(guī)節(jié)點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中有關(guān)該類節(jié)點(diǎn)給出的處理規(guī)定,僅僅是從經(jīng)驗(yàn)或者概念意義上的考慮所得,缺乏充足的試驗(yàn)依據(jù)和深入的理論分析。本文重點(diǎn)對(duì)該類框架異型節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行研究。研究工作主要涉及以下幾個(gè)方面:
　　 1.對(duì)10個(gè)鋼筋混凝土框架異型節(jié)

2、點(diǎn)試件分兩批進(jìn)行偽靜力試驗(yàn)研究,以全面了解該類非規(guī)則節(jié)點(diǎn)的抗震性能,分析組合體梁柱尺寸變化、軸壓比、配箍率等參數(shù)對(duì)其受力性能的影響。試驗(yàn)研究表明:異型節(jié)點(diǎn)試件通裂階段與極限階段非常接近,對(duì)于包含異型節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu),建議按通裂階段作為極限狀態(tài)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)；現(xiàn)行規(guī)范建議方法應(yīng)用于框架異型節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)存在安全隱患,按照常規(guī)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的異型節(jié)點(diǎn)試件難以滿足剛性節(jié)點(diǎn)的要求。
　　 2.根據(jù)節(jié)點(diǎn)區(qū)左、右梁高差變化與框架柱截面高度的相對(duì)關(guān)系,將鋼

3、筋混凝土框架異型節(jié)點(diǎn)劃分為兩類,并提出了計(jì)算兩類異型節(jié)點(diǎn)特性的建議公式。
　　 3.在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)分析了異型中節(jié)點(diǎn)的破壞過(guò)程和破壞特點(diǎn),結(jié)合異型中節(jié)點(diǎn)左右梁高不等的特性提出等效斜壓桿機(jī)理,并以該破壞機(jī)理為基礎(chǔ),提出了一種預(yù)測(cè)異型節(jié)點(diǎn)區(qū)強(qiáng)度和變形的新模型,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比吻合良好。
　　 4.在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,建立了考慮梁高不等特性的中節(jié)點(diǎn)等效核心區(qū)在剪、壓復(fù)合作用下的計(jì)算模型,應(yīng)用三種混凝土構(gòu)件抗剪基本理論對(duì)等

4、效核心區(qū)進(jìn)行了受力分析,并對(duì)三種理論的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。分析表明:基于改進(jìn)斜壓場(chǎng)理論計(jì)算得到的剪應(yīng)力與剪切變形關(guān)系曲線與異型節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,同時(shí)該理論模型與大量框架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比吻合良好；
　　 5.鑒于現(xiàn)行規(guī)范建議的節(jié)點(diǎn)抗剪能力計(jì)算方法均為基于試驗(yàn)資料的半經(jīng)驗(yàn)公式,缺乏合理理論模型支撐,本文對(duì)兩種基于受力平衡的節(jié)點(diǎn)抗剪模型進(jìn)行對(duì)比分析,并與大量無(wú)扭矩作用的框架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比吻合較好。結(jié)果表明:軟化拉壓桿模型(S-S-