多种框架结构节点抗震性能的研究

合集下载

《2024年装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究》范文

《2024年装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究》范文

《装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究》篇一一、引言随着建筑技术的不断进步和城市化进程的加速,装配式预制混凝土框架结构因其高效、环保、快速施工等优点,在建筑领域得到了广泛应用。

然而,地震作为一种常见的自然灾害,对建筑结构的稳定性提出了严峻挑战。

因此,研究装配式预制混凝土框架结构的抗震性能,对于保障人民生命财产安全具有重要意义。

本文旨在通过对装配式预制混凝土框架结构的抗震性能进行深入研究,为实际工程提供理论依据和技术支持。

二、研究背景及意义装配式预制混凝土框架结构具有结构清晰、承载力高、施工速度快等优点,已成为现代建筑领域的重要选择。

然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对建筑结构的抗震性能提出了严格要求。

因此,研究装配式预制混凝土框架结构的抗震性能,对于提高建筑结构的抗震能力、减少地震灾害损失具有重要意义。

同时,该研究还可为装配式建筑的设计、施工和维护提供理论依据和技术支持,推动装配式建筑技术的进一步发展。

三、研究内容与方法本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对装配式预制混凝土框架结构的抗震性能进行研究。

具体研究内容如下:1. 理论分析:通过对装配式预制混凝土框架结构的力学性能进行分析,了解其受力特点和破坏机制,为后续的数值模拟和实验研究提供理论依据。

2. 数值模拟:利用有限元分析软件,建立装配式预制混凝土框架结构的数值模型,模拟地震作用下的结构响应和破坏过程,分析结构的抗震性能。

3. 实验研究:通过设计合理的实验方案,对装配式预制混凝土框架结构进行地震模拟实验,观察结构的破坏过程和抗震表现,验证数值模拟结果的准确性。

四、装配式预制混凝土框架结构抗震性能分析1. 结构特点分析:装配式预制混凝土框架结构具有结构清晰、承载力高、施工速度快等优点,同时节点连接采用干式连接方式,具有较好的抗震性能。

2. 抗震性能分析:通过理论分析、数值模拟和实验研究,发现装配式预制混凝土框架结构在地震作用下具有较好的抗震性能,能够有效地抵抗地震作用,减少结构破坏和损失。

钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能研究

钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能研究

钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能研究摘要:地震是一种自然灾害,给人类社会和经济发展带来了严重的破坏和损失。

钢筋混凝土(RC)框架结构是现代建筑中常见的结构形式,其在地震中的抗震性能显得尤为重要。

本文综述了钢筋混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能研究现状,并讨论了影响框架结构抗震性能的关键因素及其改善措施。

1. 引言地震是由地球内部的板块运动引起的地壳震动现象,其能量释放巨大,对建筑结构造成巨大的威胁。

地震对建筑结构的抗震性能要求越来越高,因此研究钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能具有重要意义。

2. 钢筋混凝土框架结构抗震性能的研究现状2.1. 抗震设计规范的发展钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究始于20世纪初。

随着地震工程学的发展,抗震设计规范逐渐成熟,并对钢筋混凝土框架结构的抗震性能提出了一系列的要求。

国内外的抗震设计规范主要包括中国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》、美国ACI 318-19《混凝土建筑规范》等。

2.2. 抗震性能参数的评估与分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能参数包括刚度、强度、耗能能力和剪力传递性能等。

通过实验和数值模拟,研究者可以评估和分析钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能。

相关研究表明,在一定的抗震设计条件下,增加钢筋含量、采用预应力技术和透水混凝土等可以有效提高框架结构的抗震性能。

2.3. 地震作用下的框架结构破坏机理钢筋混凝土框架结构在地震中常常经历弯曲屈服、剪切破坏和轴向压力破坏等多种破坏形态。

通过研究框架结构的破坏机理,可以更好地理解其抗震性能。

当前,研究者对框架结构的破坏机理已有了一定的认识,但仍存在一些问题有待进一步研究。

3. 影响框架结构抗震性能的关键因素3.1. 材料性能和构件质量钢筋混凝土框架结构的抗震性能受材料性能和构件质量的影响。

材料性能包括混凝土的抗压强度、钢筋的屈服强度等。

构件质量涉及施工质量控制、钢筋的加工和焊接质量等。

3.2. 结构形式和布置框架结构的形式和布置对其抗震性能有着重要影响。

框架结构抗震性能分析

框架结构抗震性能分析

框架结构抗震性能分析摘要:文章通过对框架结构,房屋框架结构的类型、抗震等级的要求等进行概述,分析了框架结构等建筑形式,抗震性能的优劣,并提出如何提高建筑物的抗震性能方法。

关键词:框架结构抗震性能抗震等级一、框架结构概述框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。

适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。

框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。

二、房屋框架结构分类及特点1、分类房屋的框架按跨数分有单跨、多跨;按层数分有单层、多层;按立面构成分有对称、不对称;按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。

其中最常用的是混凝土框架(现浇整体式、装配式、装配整体式,也可根据需要施加预应力,主要是对梁或板)、钢框架。

装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。

2、特点框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

抗震房-房屋框架结构框架结构体系的缺点为:框架节点应力集中显著;框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑,框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对与各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。

不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究

不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究

Vol.51 No.5Mar. 2021第 51 卷 第 5 期2021 年 3 月上建 筑 结 构Building StructureDOI :10. 19701/j.jzjg.2021.05.010不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究*边瑾靓・2,曹万林1,张宗敏1,叶涛萍⑺(1北京工业大学城市建设学部,北京100124;2天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室,天津300384;3中建二局第一建筑工程有限公司,北京100176)[摘要]提出了双L 形带加劲肋节点,该节点由焊接在钢管柱上的双L 形带加劲肋组件、节点区域钢管及双L 形 带加劲肋组件上的梁段区域构成。

为研究所提出节点的抗震性能,进行了双L 形带加劲肋节点、双L 形无加劲肋节点、直板连接型节点、焊接型节点的低周反复荷载试验,分析比较了不同节点的破坏特征、承载力、滞回特性、延 性、刚度退化、耗能能力。

结果表明:不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能影响较大。

焊接型节点 承载力和延性较差,直板连接型节点中双直板连接型节点抗震性能优于三直板连接型节点。

双L 形带加劲肋节点的承载力、刚度及耗能能力显著提高。

双L 形强化加劲肋节点构造简单,三角加劲肋高度的增加提高了该节点的抗震性能。

[关键词]装配式;钢管再生混凝土框架;梁柱节点;抗震性能;耗能能力中图分类号:TU398 文献标识码:A 文章编号:1002-848X ( 2021) 05-0067-08[引用本文]边瑾靓,曹万林,张宗敏,等.不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究[ J ] . 建筑结构,2021,51 ( 5) :67-74,60. BIAN Jinliang, CAO Wanlin, ZHANG Zongmin, et al. Influence research on seismic performance of assembly recycled CFST frames joints with different constructions [ J ] . Building Structure,2021,51(5) :67-74,60.Influence research on seismic performance of assembly recycled CFST frames joints withdifferent constructionsBIAN Jinliang 1,2, CAO Wanlin 1 , ZHANG Zongmin 1 , YE Taoping 1,3(1 Faculty of Architecture, Civil and Transportation Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124,China ; 2 Tianjin Key Laboratory of Civil Structure Protection and Reinforcement , Tianjin Chengjian University , Tianjin 300384, China ; 3 The First Construction Engineering Company Ltd. of China Construction Second Engineering Bureau,Beijing 100176, China)Abstract :A double L-shaped joint ( DLJ) with stiffener was proposed. The joint was composed of a double L-shaped withstiffener assembly welded to a steel pipe column, a steel pipe in the joint area, and a beam section area on the doubleL-shaped with stiffener assembly. To study the seismic performance of DLJ with stiffener, the low cycle repeated load test of DLJ with stiffener, DLJ without stiffener, straight plate connection joint and welded joint were carried out. The failurecharacteristic, load bearing capacity, hysteretic property, ductility, stiffness degradation and energy dissipation of differentjoints were analyzed and compared. The results show that the different constructions of joints have a great influence on the seismic performance of the assembly recycled concrete-filled steel tube ( CFST) frames joints. The bearing capacity andductility of welded joint are poor. The seismic performance of double-straight-plate connection joint in straight plate joint is better than that of three-straight-plate connection joint. The bearing capacity,stiffness and energy dissipation capacity of the DLJ with stiffener are significantly improved. The DLJ with enhanced stiffener has simple structure and the increase in the height of the triangular stiffener improves the seismic performance of the joint.Keywords :assembly ; recycled concrete-filled steel tube frame ; column to beam joint ; seismic performance ; energydissipation capacity0 引言钢框架结 构 自 重 轻, 抗 震 性 能 好, 装 配 化 程度高,广泛应用于装配式建筑中[1]。

探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固

探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固

探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固背景钢筋混凝土结构常常是建筑工程中的主流结构类型,而梁柱节点是钢筋混凝土结构中最关键的组成部分之一,其在地震等外力作用下的破坏往往占据了钢筋混凝土结构破坏机理的重要位置。

为了提高钢筋混凝土结构在地震等外力作用下的抗震能力,钢筋混凝土结构的抗震加固一直是一个需要深入研究的问题。

梁柱节点的破坏形式在钢筋混凝土结构中,梁柱节点的破坏形式主要包括以下几种:1.铰接破坏:在地震作用下,梁柱节点处的部位出现弯曲变形,使得梁柱处的承载能力减弱,最终导致铰接破坏。

2.剪切破坏:梁柱节点处大量的剪力和剪应力,往往是造成钢筋混凝土梁柱节点破坏的重要原因之一。

3.拉伸破坏:受到剪力和剪应力的作用下,梁柱节点处的混凝土和钢筋均会发生拉伸破坏。

4.压力破坏:梁柱节点处由于承受的压力作用过大而出现破坏。

抗震加固措施为了提高钢筋混凝土梁柱节点的抗震能力,通常采取以下几种措施:1.加固钢筋混凝土梁柱节点的衔接部位,增加主筋、箍筋和钢板的数量,并增强节点钢筋的连接埋置长度。

2.搭建钢结构框架,加固原有钢筋混凝土结构的梁柱节点。

3.增加地下室的深度,使得钢筋混凝土梁柱节点处之下的地面较硬、较稳定,从而增强梁柱节点的承载能力。

抗震加固材料在钢筋混凝土梁柱节点的抗震加固中,常用的加固材料主要包括以下几种:1.碳纤维:碳纤维具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优良性能,常常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。

2.玻璃纤维:玻璃纤维加固材料具有质轻、耐腐蚀、难燃等特点,常被用于建筑结构的加固中。

3.钢板:钢板具有高强度、耐磨损等特点,常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。

4.钢筋:钢筋可以增强钢筋混凝土梁柱节点的连接点,增加梁柱节点的承载能力。

抗震加固方法1.碳纤维加固法:碳纤维加固法是一种在梁柱节点处将碳纤维布置在构件表面,并采用特定的胶粘剂黏合的加固方法。

该方法具有施工简便、加固效果好等优点。

2.钢板加固法:钢板加固法是将钢板焊接在梁柱节点处,以增加连接点的承载能力。

钢筋混凝土框架节点抗震性能探讨

钢筋混凝土框架节点抗震性能探讨

钢筋混凝土框架节点抗震性能探讨【摘要】材料工程学是建筑行业研究的重点内容,在长期施工实践及材料配制中已取得了先进的成果。

本次分析了钢筋混凝土材料的应用特点,对其框架中节点抗震设计提出了合理化建议。

【关键词】混凝土;框架;节点抗震;性能钢筋混凝土是现代建筑物广泛使用的材料,其改变了过去单一组合形式的建筑物体,增强了整个建筑的耐久性能。

为了更好地利用钢筋混凝土,施工单位应注重钢筋结构抗震性能的控制,加强节点施工质量的控制与维护,避免因节点薄弱而发生质量病害现象。

一、钢筋混凝土的特点早期建筑行业普遍采用混合料作为施工材料,旧混凝土多数采用胶凝材料与集料胶等配合成符合材料,基本满足了简单结构的建筑使用要求。

基于材料工程学指导下,混凝土材料开始植入钢筋作为支护结构,利用钢筋网或单个构件实施加强处理,保证了钢筋混凝土的应用性能。

钢筋混凝土的特点:1、牢固性。

单一混凝土仅利用胶结料、粗细集料等原材料,按照行业规定比例混合而成,这种混合料改变了过去水泥材料筑造的缺陷,从某种程度上增强了建筑结构的使用价值。

经过一段时间的施工改造,建筑行业研制了性能更好的应用材料,钢筋混凝土成为了功能级别更高的框架体[1]。

此种混凝土选配相同质地的钢筋作为配合物质,植入普通混合料中加工处理,综合改善了混凝土结构的牢固性,从局部结构改善了混凝土的使用功能。

2、耐久性。

对于钢筋混凝土来说,其耐久性特点表现于建筑结构的使用寿命,因添加了钢筋材料为框架支护体,建筑物使用寿命得到了显著的改善,如表1。

从表中可以看出,无论是大、中、小型建筑物,试验勘测数据都显示,建筑物应用钢筋混凝土材料后的寿命得到延长,寿命误差范围5-10年,这说明植入了钢筋,框架的耐久性得到增强。

3、灵活性。

钢筋安装使用具有很强的灵活性,不仅适用的建筑范围广阔,且不易受到外在条件变化而发生性能的改变。

近年来,国内70%以上的建筑物倡导使用钢筋混凝土结构,涉及到商用建筑、民用建筑等主要工程范围,不仅现场施工的操作流程便捷,钢筋后期的使用性能更为优越。

钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究

钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究

钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究在当今的建筑领域,钢筋混凝土框架结构因其良好的整体性、较大的室内空间以及灵活的布局,被广泛应用于各类建筑中。

然而,地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害,对建筑物的安全构成了严重威胁。

因此,深入研究钢筋混凝土框架结构的抗震性能具有极其重要的现实意义。

一、钢筋混凝土框架结构的特点及抗震原理钢筋混凝土框架结构主要由梁、柱组成,通过节点连接形成一个整体的框架体系。

这种结构具有较高的承载能力和较好的变形能力。

在抗震方面,其原理主要体现在以下几个方面:首先,框架结构的整体性使得各构件能够协同工作,共同抵抗地震作用。

柱子作为主要的竖向承重构件,承担着大部分的竖向荷载,并将其传递至基础;梁则主要承受水平荷载,并通过与柱子的连接将荷载传递给柱子。

其次,钢筋和混凝土的协同工作使得结构具有较好的延性,能够在地震作用下发生一定程度的变形而不致突然倒塌。

钢筋能够提供抗拉强度,混凝土则提供抗压强度,二者相互配合,有效地抵抗地震力。

二、影响钢筋混凝土框架结构抗震性能的因素1、结构布置合理的结构布置是保证框架结构抗震性能的关键。

包括平面布局的规则性、竖向刚度的均匀性等。

平面布局不规则,如凹凸不规则、扭转不规则等,会导致地震作用下结构的受力不均匀,从而增加破坏的风险。

竖向刚度不均匀,如底层空旷、楼层收进等,会引起地震力在竖向的分布不均匀,导致薄弱层的出现。

2、梁柱截面尺寸梁柱的截面尺寸直接影响其承载能力和变形能力。

较大的截面尺寸可以提供更高的承载能力,但可能会增加结构的自重,同时也会影响建筑的使用空间。

过小的截面尺寸则可能导致承载能力不足和变形过大。

3、钢筋配置钢筋的配置包括纵筋和箍筋。

纵筋主要承担拉力,其数量和直径的合理配置能够保证柱子和梁在受拉时的承载能力。

箍筋则主要用于约束混凝土,提高混凝土的抗压能力,并增强柱子和梁的抗剪能力。

4、混凝土强度混凝土的强度等级直接影响结构的承载能力和变形能力。

装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展共3篇

装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展共3篇

装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展共3篇装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展1装配式混凝土框架结构是一种新型的建筑结构体系,其具有快速装拆、可重复使用、高质量成品等特点。

然而,在地震等自然灾害中,装配式混凝土框架结构需要具备良好的抗震性能,才能保证建筑物的安全性。

因此,本文将阐述装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能的研究进展。

一、概述任何结构都会存在受力集中的地方,而装配式混凝土框架结构的连接节点是其中的一个重要环节。

连接节点不仅要承受垂直载荷和水平荷载,还要承受地震力对结构产生的影响。

因此,研究连接节点的抗震性能对于提高装配式混凝土框架结构的抗震能力至关重要。

二、节点类型装配式混凝土框架结构的连接节点类型主要分为刚性节点和半刚性节点两种。

刚性节点指的是在节点处设置刚性连接板和刚性箍筋,使框架节点形成整体刚性的连接方式。

此类节点的抗震性能较好,但在审美和构造上存在一定的限制。

半刚性节点则兼备了连接板和箍筋的作用,同时也可以兼顾节点伸缩性。

与刚性节点相比,其具有更好的工艺性和美观性,但在抗震性能方面可能略逊于刚性节点。

三、节点设计装配式混凝土框架结构的连接节点设计需要充分考虑其在地震作用下的受力特点。

主要包括节点的剪切抗力、轴向力承受能力、旋转能力和节点底部的剪切滞回性。

剪切抗力是连接节点的主要抗震指标之一,其抗震能力需要通过强化节点的节点钢筋来提高。

轴向力承受能力则是指节点在受到在竖向荷载作用下的承载能力,它主要由节点形式和节点刚度所影响。

旋转能力则是指节点在地震时具有可变形性,并且能够承受旋转荷载的能力。

节点底部的剪切滞回性指的是节点地基土壤中的缓慢变形过程,它对节点的剪切性能有着重要的影响。

四、节点连接方式装配式混凝土框架结构的连接方式有螺栓连接和焊接连接两种,而焊接连接由于需要现场施工,对构件的质量和准确性提出了更高的要求,使其难以被广泛采用。

因此,大多数装配式混凝土框架结构采用螺栓连接。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

多种框架结构节点抗震性能的研究摘要本文对混凝土框架节点,型钢混凝土框架节点和矩形钢管混凝土框架节点的滞回曲线进行分析,比较3种框架节点的抗震性能,分析结果对建筑结构抗震、构造措施以及框架材料的选用具有一定的指导意义。

关键词型钢混凝土框架;钢管混凝土框架;延性系数;滞回特性
中图分类号tu528 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)34-0139-02
0 引言
钢筋混凝土框架结构是建筑工程中应用最早的框架结构,近年来随着建筑工程技术的发展,出现了钢混凝土组合结构。

钢混凝土组合结构中包括型钢混凝土组合结构和矩形钢管混凝土结构,人们将这两种结构应用于新型框架结构当中。

框架结构的水平抗侧移刚度比较差,属于柔性结构,在水平地震荷载作用下常常发生较大位移。

一旦位移值超过结构正常使用极限状态的限值,即发生非结构性破坏。

但是柔性框架结构在承受水平地震荷载过程中是个耗散能量的过程,本文通过对3种结构的滞回曲线和包络线进行分析比较,探讨它们对耗散地震能量以及结构延性性能的影响。

1 3种结构的试验研究
1.1 矩形钢管混凝土框架节点的试验研究
矩形钢管混凝土结构采用钢材为q235b,采用四块钢板拼焊而成,混凝土强度等级采用c40。

采用强度等级较高的混凝土是为了增强钢管和混凝土之间的粘结,混凝土中加入适量的膨胀剂,以抵消混凝土收缩带来的不利影响。

本试验采用的拟精力加载,试验轴压比设计为0.3,竖向荷载通过液压千斤顶加载。

试验开始阶段竖向荷载一次加载到预定位移值,然后水平方向施加周期性反复荷载,每一个周期内施加荷载时,在屈服前采用荷载控制加载,屈服后采用屈服位移的倍数控制加载。

在反复加载的过程中,框架节点附近梁端先受压鼓曲,后受拉成平面。

在最后一级荷载循环中,顶板和底板出现不可恢复的鼓曲变形,被拉开裂,裂缝向侧板中心扩展。

顶板,底板和侧板之间的焊缝开裂,内部混凝土被压碎破坏。

此时,水平荷载降低至极限荷载的33.3%~50%,试验终止。

1.2 型钢混凝土框架节点的试验研究
本试验采用装配整体式型钢混凝土框架节点,即在工厂预制型钢混凝土梁和型钢混凝土节点,然后在施工现场将节点和梁进行组装,具有施工简便、速度快的特点。

同时为了避免梁端部的非线性变形扩散到框架节点核心区从而引起框架节点核心区的开裂,对于离梁端部一定距离处采取了翼缘狗骨式削弱,从而使塑性铰现在狗骨式削弱部位出现。

梁端型钢腹板采用高强螺栓连接,钢筋采用套管连接。

试件型钢翼缘到混凝土表面的距离是100mm,箍筋的混凝土保护层厚度是50mm。

试验装置采用竖向液压加载器和水平反力墙
反力架装置。

竖向先给柱施加荷载到预定位移,然后竖向给梁端部附近施加周期性反复荷载。

试件屈服之前采用
荷载控制加载,每一级荷载正反向各施加一次,试件屈服后采用屈服位移的倍数进行位移控制加载,每级荷载反复施加3次,循环到最大荷载为极限荷载的85%,即认为试件破坏,试验终止。

2 3种结构的滞回性能分析研究
在一个周期内的一个方向的加载过程中,试件经历了线性,弹性阶段,然后是屈服阶段,接着是强化阶段和破坏阶段。

在第一个循环的正向加载过程中,试件经历了线性阶段和弹性阶段之后,进入屈服阶段,屈服后进入强化阶段的中间过程时突然卸载,试件有一部分残余变形,然后反向加载,试件同样经历线性阶段,弹性阶段和屈服阶段进入强化阶段,未达极限荷载时再卸载,试件在原有残余变形基础上累加一部分残余变形。

然后再进行第二次循环加载,第三次循环加载知道试件发生破坏。

由于第一次循环加载过程中试件已经发生了一部分弹塑性变形,累积了一定量的弹塑性损伤,第二次加载过程中试件的刚度下降,强度下降。

在荷载变形曲线上表示为第二次循环的拐点值(极限荷载值)比第一次循环降低,荷载变形曲线的斜率降低,则表明其刚度减小。

每一次循环加载的正向加载卸载曲线或者反向加载卸载曲线和横轴包围成的闭合线
称为滞回曲线。

钢筋混凝土框架节点在反复荷载的作用下,强度刚度下降的少,而且每次加载过程中延性比较差,即屈服流幅的时间
短,导致滞回曲线窄长不饱和,没有形成纺锤形。

型钢混凝土框架节点和矩形钢管混凝土框架节点在每一次加载过程中屈服流幅的时间比较长,滞回曲线比较饱和,其形状接近纺锤形。

在此引入粘性阻滞系数,延性粘滞阻尼系数为滞回曲线所包围的面积和拐点同横轴以及过拐点的在横轴上的垂线组成的三角形的面积之比。

滞回线越饱和,延性粘滞阻尼系数越大,构件的延性越好。

在试件的反复受循环加载过程中,试件的滞回曲线一次比一次更加饱和,三种框架节点都是在循环若干次后,加载至低于小于极限荷载的某一值时发生破坏。

将每一次循环加载过程中的荷载值最大点连接起来构成的曲线就是包络线,通过包络线可以看出试件强度和刚度退化的程度。

钢筋混凝土框架节点的强度和刚度退化程度比矩形钢管混凝土框架节点的强度和刚度的退化程度要大,矩形钢管混凝土框架节点的强度和刚度退化程度比预制装配式型钢混凝土框架节点的强度和刚度的退化程度要大。

滞回曲线越饱和,则遭遇地震荷载的过程中耗散能量的能力最强。

钢筋混凝土框架节点的滞回曲线细长最不饱和,则钢筋混凝土框架节点耗能能力最差,抗震性能最差。

预制装配式型钢混凝土框架节点的滞回曲线最饱和,则预制装配式型钢混凝土框架节点的耗能能力最强,抗震性能最好。

而矩形钢管混凝土框架节点的耗能能力和抗震性能介于二者之间。

地震荷载在水平荷载中起控制作用,在实际的工程中多层和底层建筑结构宜采用钢筋混凝土框架结构。

框架结构是柔性结构,水平刚度大,在遭受
地震荷载的过程中虽然发生了较大的变形,但是变形值一旦超过正常使用允许的限值,也将发生破坏。

在高层结构中应该尽量采用耗散地震释放的能量能力强的以及延性比较好的结构,如型钢混凝土框架和矩形钢管混凝土框架,但是采用后两种结构的话,用钢量大大增加,又提高了建筑结构的造价,因此在实际工程中应该综合考虑,既要设计成延性结构以便能大量耗散掉地震释放的能量而不破坏,还要尽量节约造价。

3 结论
1)框架节点在受循环荷载的过程中,随循环次数的增加,滞回曲线越来越饱和,变形值越来越大。

随着循环次数的增加,弹塑性累积损伤增加,强度和刚度退化;
2)滞回曲线越饱和则耗能能力越强,抗震性能越好。

矩形钢管混凝土框架节点的抗震性能强于钢筋混凝土框架节点,预制装配式型钢混凝土框架节点的抗震性能又强于矩形钢管混凝土框架节点;
3)我国的建筑结构抗震应该充分考虑框架结构节点的地震内力大小以及内力的传递方式,提高结构的抗震能力,减轻地震灾害,对重要的建筑物的薄弱部位进行适当的加固。

参考文献
[1]韩林海.钢管混凝土结构[m].北京:科学出版社,2000.
[2]cecs 159:2004,矩形钢管混凝土结构技术规程[s].北京:中国计划出版社,2004.
[3]石永久,李兆凡,陈宏.高层钢框架新型梁柱震性能试验研究[j].建筑结构学报,2002,23(3):24-27.
[4]高春彦.矩形钢管混凝土框架节点抗震性能试验研究[d].包头:内蒙古科技大学,2007.
[5]薛建阳,赵鸿铁,型钢混凝土节点抗震性能及构造方法[j].世界地震工程,2002,18(2):61-64.
[6]石永久,李兆凡.高层钢框架新型梁柱节点抗震性能研究[j].建筑结构学报,2002,23(3):2-7.。

相关文档
最新文档