部分空间钢构架混凝土框架边节点抗震性能试验研究

来源 :苏州科技学院 苏州科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zht336
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梁柱节点是框架结构设计的关键,在地震作用下框架结构梁柱节点以剪切变形为主,可能发生剪切破坏。因此,采取措施提高框架梁柱节点的抗剪承载力和改善节点的抗震性能成为国内外学者研究热点之一。空间钢构架混凝土结构是由横向或斜向缀条与纵向弦杆焊接而成的承重轻钢结构,具有一定的刚度和承载能力。本课题组已对其进行了一系列空间钢构架结构构件静力和拟静力的试验研究,试验结果表明:空间钢构架对内部混凝土具有一定约束作用,不仅能提高结构的承载力和刚度,且能改善结构的抗震性能。  本文进行了3个部分空间钢构架混凝土框架边节点和1个普通钢筋混凝土框架边节点在低周反复作用下的试验研究。观测了试件的破坏形态,分析了试件的抗震性能,探讨了轴压比和核心区含钢率对部分空间钢构架混凝土框架边节点承载力和抗震性能的影响。试验结果表明:空间钢构架可以推迟节点开裂,提高节点的承载力,改善延性和耗能等抗震性能。一定范围内增大轴压比,空间钢构架混凝土节点的承载力和延性有所提高,而耗能和强度退化基本没有影响,但是增大轴压比后节点的刚度退化加快。增大核心区含钢率,空间钢构架混凝土节点的承载力和延性明显提高,且耗能、强度退化和刚度退化等都得以改善。通过Abaqus建立了与试验节点参数相同的节点模型,有限元分析结果与试验结果基本符合,证明本文所建节点模型是合理的,可以为进一步的参数分析提供依据。有限元分析结果表明:钢筋混凝土框架边节点中加入空间钢构架后能更好地约束核心混凝土,提高节点承载力,改善节点的延性和优化核心区的受力分布。一定范围内增大核心区配箍率和含钢率,且设置合适的轴压比可以提高节点的承载力等。在分析影响空间钢构架约束作用主要因素的基础上,提出了空间钢构架约束混凝土的机理。在分析已有试验结果的基础上,提出了空间钢构架约束混凝土的抗压强度的计算公式。提出了考虑约束作用的空间钢构架混凝土梁柱节点域受剪承载力的计算公式,得出计算值比较符合试验值,可为空间钢构架混凝土节点的应用提供依据。
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