本文關(guān)鍵詞：抗震框架中間層中節(jié)點(diǎn)非彈性變形性能試驗(yàn)研究

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【摘要】：國內(nèi)外震害表明,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)區(qū)是保證結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵部位,對框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下具有足夠剛度、較好延性和良好滯回耗能性能極為重要。目前國內(nèi)外節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)按照加載位置不同可分為柱端加載試驗(yàn)和梁端加載試驗(yàn)兩種,但這兩種不同的試驗(yàn)加載方法對節(jié)點(diǎn)區(qū)的受力性能和非彈性變形的影響方式目前并不十分清楚,未發(fā)現(xiàn)有對比試驗(yàn)或有限元分析專門研究過該問題。鑒于以上問題,本文按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)設(shè)計(jì)了兩個(gè)配置HRB400級縱筋和兩個(gè)配置HRB500級縱筋的矩形截面柱中間層中節(jié)點(diǎn)的梁柱組合體試件,在節(jié)點(diǎn)區(qū)梁縱筋相對貫穿長度較大的條件下采用柱端加載的方式完成了低周交變加載試驗(yàn)。考察了組合體的抗震性能,對比了梁、柱縱筋分別配置HRB400級鋼筋和HBR500級鋼筋對組合體試件延性能力的影響,分析了各試件梁縱筋貫穿節(jié)點(diǎn)段的粘結(jié)滑移規(guī)律、節(jié)點(diǎn)剪切變形規(guī)律和組合體滯回耗能性能。然后,與搜集的相同參數(shù)的梁柱組合體試件但采用梁端加載方式進(jìn)行試驗(yàn)得到的節(jié)點(diǎn)內(nèi)梁縱筋滑移變形、節(jié)點(diǎn)剪切變形量測結(jié)果進(jìn)行了對比。最后,采用本文的試驗(yàn)結(jié)果對本課題組基于收集的梁端加載梁柱組合體試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)擬合建立的梁端縱筋應(yīng)力-滑移模型(以下稱?-s模型)的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,并對?-s模型的適用性進(jìn)行了評價(jià)。本文的主要研究結(jié)論如下:(1)四個(gè)柱端加載的梁柱組合體試件的抗震性能試驗(yàn)結(jié)果表明,配置強(qiáng)度較高的HRB500級縱筋會降低組合體試件的位移延性;增大梁縱筋節(jié)點(diǎn)區(qū)相對貫穿長度/ch d能比較明顯地改善梁縱筋粘結(jié)性能,減緩梁縱筋屈服滲透和粘結(jié)退化,減小梁縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的滑移量;減小節(jié)點(diǎn)剪壓比能減緩節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土損傷發(fā)展,推遲節(jié)點(diǎn)區(qū)斜向混凝土壓潰進(jìn)程,提高構(gòu)件耗能能力。分析四個(gè)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)區(qū)剪切變形、梁縱筋滑移和梁柱自身變形等三種成分對柱頂層間位移的貢獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),隨著柱端加載位移增大,節(jié)點(diǎn)區(qū)剪切變形和梁縱筋滑移的貢獻(xiàn)均逐漸增大,梁柱自身彎曲及剪切變形的貢獻(xiàn)逐漸減小。(2)兩種加載方式分別得到的試驗(yàn)結(jié)果對比表明,梁端加載方式下節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土損傷更為嚴(yán)重,節(jié)點(diǎn)區(qū)裂縫多而密,柱端加載方式下節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土裂縫少而稀;兩種加載方式下梁縱筋應(yīng)變在峰值上大致相當(dāng),但柱端加載方式下的梁上部縱筋應(yīng)力發(fā)展較為遲緩,其原因與柱端加載方式下梁下部縱筋先屈服之后梁上部縱筋才依次屈服有關(guān)。(3)對比分析結(jié)果表明,本文完成的四個(gè)柱端加載節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)量測的梁縱筋滑移量、節(jié)點(diǎn)剪切變形均小于相同梁柱組合體試件的梁端加載試驗(yàn)得到的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)區(qū)非彈性變形,其原因與柱端加載方式下梁彎曲變形明顯小于梁端加載方式下的梁彎曲變形有關(guān)。(4)基于Open Sees軟件并采用懸臂梁模型進(jìn)行計(jì)算獲得梁縱筋應(yīng)力?后,將其與本文量測的梁端縱筋粘接滑移實(shí)測結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)組合,然后與?-s模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),梁縱筋屈服后,柱端加載節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)實(shí)測的梁縱筋滑移值比模型預(yù)測結(jié)果明顯更小。本文主要創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)通過對比試驗(yàn),本文得出了柱端加載節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和相同梁柱組合體試件的梁端加載試驗(yàn)對節(jié)點(diǎn)受力性能影響有所不同的結(jié)論,即柱端加載節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土損傷發(fā)育均小于相同梁柱組合體試件的梁端加載試驗(yàn)。(2)通過對比試驗(yàn),本文較為可靠地澄清了柱端加載節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)量測的節(jié)點(diǎn)非彈性變形均小于相同梁柱組合體試件的梁端加載試驗(yàn)的梁縱筋粘結(jié)滑移量、節(jié)點(diǎn)區(qū)剪切變形試驗(yàn)結(jié)果的結(jié)論。(3)由于采用柱端加載的試驗(yàn)方式與梁柱節(jié)點(diǎn)在實(shí)際結(jié)構(gòu)中的受力特征可能更接近,且本文量測的節(jié)點(diǎn)剪切變形、梁縱筋滑移與對應(yīng)的梁端加載節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果存在差異,因此本課題組提出的僅采用梁端加載的鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立的?-s模型用于實(shí)際框架結(jié)構(gòu)時(shí)可能存在不可忽略的誤差,需進(jìn)一步修正。
【關(guān)鍵詞】：鋼筋混凝土 梁柱節(jié)點(diǎn) 試驗(yàn)方法 鋼筋滑移 節(jié)點(diǎn)剪切變形
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU375.4;TU352.11
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-14
• 主要符號14-15
• 1 緒論15-21
• 1.1 引言15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文研究目的18-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-21
• 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方案21-35
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>21
• 2.2 試件設(shè)計(jì)21-26
• 2.2.1 試件尺寸21
• 2.2.2 試件的配筋設(shè)計(jì)21-26
• 2.3 試驗(yàn)加載方案26-28
• 2.3.1 試驗(yàn)加載裝置26-27
• 2.3.2 試驗(yàn)加載設(shè)備27
• 2.3.3 試驗(yàn)加載制度27-28
• 2.4 試驗(yàn)量測內(nèi)容和方法28-35
• 2.4.1 量測內(nèi)容28-29
• 2.4.2 量測方法29-33
• 2.4.3 數(shù)據(jù)采集33-35
• 3 試驗(yàn)現(xiàn)象和試驗(yàn)結(jié)果35-85
• 3.1 綜合說明35-36
• 3.2 試件ZSJ-136-48
• 3.2.1 試件ZSJ-1 的試驗(yàn)現(xiàn)象36-40
• 3.2.2 試件ZSJ-1 的測量結(jié)果40-48
• 3.3 試件ZSJ-248-60
• 3.3.1 試件ZSJ-2 的試驗(yàn)現(xiàn)象48-53
• 3.3.2 試件ZSJ-2 的測量結(jié)果53-60
• 3.4 試件ZSJ-360-72
• 3.4.1 試件ZSJ-3 的試驗(yàn)現(xiàn)象60-65
• 3.4.2 試件ZSJ-3 的測量結(jié)果65-72
• 3.5 試件ZSJ-472-85
• 3.5.1 試件ZSJ-4 的試驗(yàn)現(xiàn)象72-77
• 3.5.2 試件ZSJ-4 的測量結(jié)果77-85
• 4 試驗(yàn)結(jié)果分析85-99
• 4.1 試驗(yàn)結(jié)果總述85-87
• 4.2 貫穿節(jié)點(diǎn)梁縱筋粘結(jié)退化規(guī)律87-89
• 4.3 貫穿節(jié)點(diǎn)梁縱筋滑移規(guī)律89-90
• 4.4 梁柱組合體變形規(guī)律90-95
• 4.5 梁柱組合體滯回特征95-97
• 4.6 本章小結(jié)97-99
• 5 加載方式對比與模型驗(yàn)證99-117
• 5.1 柱端加載試驗(yàn)與梁端加載試驗(yàn)對比99-110
• 5.1.1 梁柱組合體延性對比100-101
• 5.1.2 梁柱組合體損傷對比101-103
• 5.1.3 梁縱筋應(yīng)變分布對比103-106
• 5.1.4 梁縱筋粘結(jié)滑移和節(jié)點(diǎn)剪切變形對比106-110
• 5.2 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)非彈性變形模型驗(yàn)證110-117
• 5.2.1 模型簡介110-113
• 5.2.2 基于柱端加載試驗(yàn)結(jié)果的模型驗(yàn)證113-117
• 6 結(jié)論與展望117-121
• 6.1 主要研究內(nèi)容與結(jié)論117-118
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)118
• 6.3 建議與展望118-121
• 致謝121-123
• 參考文獻(xiàn)123-125
• 附錄125-126
• A 梁端反力-滑移（P-S）滯回曲線125-126

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：744038