配箍率对型钢高强混凝土梁柱顶层端节点受力性能影响的试验研究

论文摘要

随着现代建筑的发展,建筑物的高度、跨度不断增加,传统的钢筋混凝土结构已经越来越不能胜任结构发展的需要。高强混凝土结构的广泛应用虽然能够提高构件的的承载力,有效减小构件的截面尺寸,建造高层或超高层建筑,但高强混凝土的延性较差、脆性较大,这在结构中是不容忽视的缺点。型钢高强混凝土结构是指在钢筋高强混凝土结构内部埋置型钢的一种新型结构型式。在型钢高强混凝土结构中,型钢和高强混凝土相互作用,使各自的优点都得以充分发挥,并能节约钢材,减轻结构自重,同时由于型钢的存在,能够改善高强混凝土本身延性差而带来的不利于抗震的脆性特性。因此,这种结构有着巨大的发展潜力和广阔的发展空间。最近几年来,西安建筑科技大学、同济大学、东南大学、重庆大学等高校对型钢高强混凝土节点等展开了一系列的研究;但对顶层边节点的研究非常少,基于此本文就顶层端节点的抗震性能进行了试验研究。本文通过两个按照“强构件,弱节点”进行设计,混凝土强度为分别为90.0MPa与87MPa的型钢高强混凝土顶层节点试件的低周反复加载试验,分析了型钢高强混凝土框架节点的受力特点,得到型钢高强混凝土节点在不同配箍率下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能指标、强度衰减规律和粘结应力的退化等,并在此基础上探讨了配箍率比对节点抗震性能的影响;最后由试验结果,给出今后型钢高强混凝土节点抗震研究的建议。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 型钢混凝土结构的种类和特点
• 1.2.1 型钢混凝土结构的种类
• 1.2.2 型钢混凝土节点的连接形式及构造
• 1.2.3 型钢高强混凝土结构的特点
• 1.3 型钢混凝土结构的研究发展与应用状况
• 1.3.1 型钢混凝土结构在日本的研究发展状况
• 1.3.2 型钢混凝土结构在欧美的研究发展状况
• 1.3.3 型钢混凝土结构在前苏联的研究发展状况
• 1.3.4 型钢混凝土结构在我国的研究发展状况
• 1.4 型钢混凝土节点研究现状与抗震性能研究
• 1.4.1 国外型钢混凝土节点的研究现状
• 1.4.2 国内型钢混凝土节点的研究现状
• 1.4.3 型钢高强混凝土节点的研究现状
• 1.5 本文的主要研究工作
• 2 试验设计
• 2.1 试验目的
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 模型选取
• 2.2.2 试件设计
• 2.3 试验参数确定
• 2.3.1 高强混凝土的配置
• 2.3.2 钢材性能
• 2.4 竖向荷载的确定
• 2.4.1 型钢混凝土柱试验轴压比与设计轴压比之间的换算关系
• 2.4.2 竖向荷载确定
• 2.5 试验加载方案
• 2.5.1 试验加载装置
• 2.5.2 试验加载制度
• 2.5.3 试验终止
• 2.6 量测的内容及方法
• 2.6.1 量测的内容
• 2.6.2 量测的方法
• 3 试验的主要结果
• 3.1 试件SJ-1
• 3.1.1 试件SJ-1 的试验现象
• 3.1.2 试件SJ-1 的主要测量结果
• 3.2 试件SJ-2
• 3.2.1 试件SJ-2 的试验现象
• 3.2.2 试件SJ-2 的主要测量结果
• 3.3 试验现象总结
• 4 试验结果分析
• 4.1 荷载—位移滞回曲线分析
• 4.1.1 荷载—位移滞回曲线
• 4.1.2 典型P-Δ滞回曲线分析
• 4.1.3 滞回曲线分析与比较
• 4.2 骨架曲线
• 4.3 耗能性能
• 4.4 延性
• 4.5 强度衰减
• 5 型钢高强混凝土顶层端节点承载力分析
• 5.1 节点核心区设计剪力的计算
• 5.2 节点核心区抗裂承载力计算
• 5.2.1 试验结果
• 5.2.2 节点抗裂承载力的计算理论与公式
• 5.3 型钢高强混凝土梁柱节点受力机理及承载力分析
• 5.3.1 受力机理简述
• 5.3.2 承载力分析
• 5.3.3 节点的承载力公式的确定
• 5.3.4 与型钢混凝土组合技术规程JGJ-1382001 的比较
• 6 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 对型钢高强混凝土梁柱顶层端节点的建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录