【摘要】：作為一種新型水泥基復(fù)合材料,活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)相比于普通混凝土和高強(qiáng)混凝土有更高的強(qiáng)度、韌性、耐久性和環(huán)保性。應(yīng)用RPC澆筑節(jié)點(diǎn)核心區(qū),能在保證框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的前提下,解決核心區(qū)箍筋配置過(guò)密的問(wèn)題,而中間層框架邊節(jié)點(diǎn)相比于十字型節(jié)點(diǎn),其單側(cè)梁只能為核心區(qū)提供單側(cè)約束,在地震時(shí)更容易破壞,因此,對(duì)中間層鋼筋活性粉末混凝土框架邊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗震性能研究具有重要理論和實(shí)際意義。本文設(shè)計(jì)制作了7個(gè)中間層鋼筋RPC框架邊節(jié)點(diǎn),并對(duì)7個(gè)節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了擬靜力加載試驗(yàn)。觀察了7個(gè)試件在低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)現(xiàn)象,得到了鋼筋RPC框架節(jié)點(diǎn)的破壞過(guò)程和破壞特點(diǎn);得到了7個(gè)試件的滯回曲線和骨架曲線,從滯回特性、承載力、延性、能量耗散和剛度退化等方面對(duì)鋼筋RPC框架節(jié)點(diǎn)抗震性能進(jìn)行了探討,分析了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋配筋率、梁縱筋配筋率、梁縱筋強(qiáng)度和軸壓比4個(gè)因素對(duì)鋼筋RPC框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響規(guī)律;采用簡(jiǎn)化拉-壓桿模型并考慮RPC中摻入鋼纖維抗拉拔阻力對(duì)構(gòu)件受剪的有利作用,建立了適合鋼筋RPC框架邊節(jié)點(diǎn)在復(fù)合作用下的受剪承載力計(jì)算模型和受剪承載力計(jì)算公式;采用理論分析和數(shù)據(jù)擬合的方法,給出了建議鋼筋RPC框架邊節(jié)點(diǎn)使用的三線型骨架曲線模型和能反映鋼筋RPC框架邊節(jié)點(diǎn)加載剛度和卸載剛度退化規(guī)則的恢復(fù)力模型。主要結(jié)論如下:(1)鋼筋RPC框架節(jié)點(diǎn)破壞過(guò)程與常規(guī)混凝土構(gòu)件基本相似,大致可分為初裂、通裂、極限和破壞4階段,而破壞特點(diǎn)卻與之大相徑庭;(2)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋配筋率增大會(huì)使得構(gòu)件極限承載力、延性和耗能能力有不同程度增大,但配箍數(shù)較少時(shí)其增大程度不大。建議用RPC澆筑節(jié)點(diǎn)核心區(qū)時(shí),應(yīng)在遵照規(guī)范和箍筋配置不過(guò)密的情況下,增大箍筋配置量;(3)增大梁縱筋配筋率會(huì)使得構(gòu)件極限承載力增大,但若節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不配置箍筋,增大梁縱筋配筋率會(huì)使得構(gòu)件延性和耗能能力有所降低;(4)若節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不配置箍筋而僅是增強(qiáng)梁、柱縱筋強(qiáng)度等級(jí)只能使構(gòu)件核心區(qū)相比柱、梁更弱而使得節(jié)點(diǎn)發(fā)生極限承載力、延性和耗能能力都較差的脆性破壞;(5)若節(jié)點(diǎn)核心區(qū)配置箍筋,軸壓比從0.3增大到0.5,構(gòu)件極限承載力有所提高,但延性和耗能能力卻有所下降。
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圖片說(shuō)明： 巨大構(gòu)造應(yīng)力遽然釋放，產(chǎn)生震動(dòng)彈性波，并由震源向四面八方傳播而導(dǎo)致的地面顫動(dòng)。強(qiáng)烈的地面顫動(dòng)，會(huì)直接或間接地對(duì)社會(huì)和自然造成慘重破壞，嚴(yán)重威脅著各國(guó)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，而我國(guó)被夾在環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，屬于地震災(zāi)害多發(fā)國(guó)家，唐山大地震和汶川大地震已經(jīng)讓我們見(jiàn)識(shí)到了地震這個(gè)肆虐的狂魔對(duì)我國(guó)城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)民生命安全的巨大摧毀力（圖 1-1 所示）。正因?yàn)槿绱�，我�?guó)現(xiàn)在絕大部分地區(qū)新修建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮該建筑物的抗震設(shè)防。而從我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，鋼筋混凝土材料在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間里仍被我國(guó)建筑行業(yè)所使用，所以，研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能及抗震理論，十分有必要。為了達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)，我國(guó)針對(duì)框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)原則。同樣，國(guó)外也是如此。但在國(guó)內(nèi)外多次強(qiáng)震中，仍然發(fā)生因框架結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌或局部倒塌而造成嚴(yán)重后果的現(xiàn)象。分析多次震害可知：地震中破壞較嚴(yán)重建筑物一般是由柱端破壞或節(jié)點(diǎn)破壞引起，而節(jié)點(diǎn)破壞可能造成建筑物產(chǎn)生難以修復(fù)破壞或部分建筑物塌陷，更有可能造成整個(gè)建筑物傾圮[1,2]，如圖 1-2 所示。所以，，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。
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圖片說(shuō)明： 的確有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如，抗壓強(qiáng)度達(dá) 200～800MPa，約為高強(qiáng)混凝土的 3-12 倍；抗彎強(qiáng)度達(dá) 30～60MPa，約為高強(qiáng)混凝土的 5-10 倍；斷裂能達(dá) 40KJ/3�，约为高强混凝蛻�

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