我國(guó)鹽湖地區(qū)工程、海洋工程、化學(xué)化工基礎(chǔ)設(shè)施同時(shí)面臨耐久性和地震安全的雙重挑戰(zhàn)�；钚苑勰┗炷�(RPC)是一種新型水泥基復(fù)合材料,具有高強(qiáng)、高韌和高耐久性的特點(diǎn)。由于RPC不含粗骨料,節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜裂縫兩側(cè)骨料的咬合作用相對(duì)較弱;一定限度內(nèi)的軸力對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜裂縫的開(kāi)展起到抑制作用,能夠增強(qiáng)普通混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜裂縫兩側(cè)粗骨料間的咬合,提高節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗震受剪承載力,但對(duì)RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震受剪承載力的影響明顯弱化;RPC開(kāi)裂后,橋接在斜裂縫間的纖維不但對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力有直接貢獻(xiàn),而且橋接在斜裂縫間的纖維可減小斜裂縫間受壓RPC的計(jì)算長(zhǎng)度,對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力有間接貢獻(xiàn);與普通混凝土相比,RPC具有更高的抗拉強(qiáng)度和更大的開(kāi)裂應(yīng)變,RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)的開(kāi)裂荷載應(yīng)該也不同于普通混凝土節(jié)點(diǎn)的開(kāi)裂荷載。因此,開(kāi)展RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震受剪承載力研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文開(kāi)展了12個(gè)RPC框架梁柱邊節(jié)點(diǎn)和12個(gè)中節(jié)點(diǎn)的擬靜力試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象深入觀(guān)察、對(duì)受力機(jī)理深度剖析、對(duì)參數(shù)影響合理考慮,取得如下成果:(1)發(fā)現(xiàn)活性粉末混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)在發(fā)生受剪破壞時(shí)基本沒(méi)有表面剝落,而普通混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)在發(fā)生受剪破壞時(shí)有大面積表面剝落�；钚苑勰┗炷量蚣芰褐�(jié)點(diǎn)斜裂縫兩側(cè)的開(kāi)裂面不像普通混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)斜裂縫兩側(cè)的開(kāi)裂面有明顯凹凸。(2)在豎向荷載和水平荷載共同作用下,節(jié)點(diǎn)相關(guān)的梁端和柱端的受壓區(qū)在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)對(duì)角位置形成一組同軸且方向相反的合力,這組合力由核心區(qū)內(nèi)一定尺寸的受壓短柱承擔(dān),該受壓短柱即為斜壓桿。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪破壞的本質(zhì)是斜壓桿受壓破壞。箍筋的作用從本質(zhì)上講是為斜壓桿提供有效約束�；钚苑勰┗炷林械匿摾w維通過(guò)其在斜裂縫間的橋接作用有效減小斜裂縫間受壓RPC的計(jì)算長(zhǎng)度。(3)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不同位置的箍筋發(fā)揮的作用不同。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)開(kāi)裂后,箍筋拉應(yīng)變沿節(jié)點(diǎn)豎向高度中部大,上、下小�；谠囼�(yàn)結(jié)果提出了箍筋拉應(yīng)變沿節(jié)點(diǎn)豎向高度分布的數(shù)學(xué)表達(dá),實(shí)現(xiàn)了對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋拉應(yīng)變分布的認(rèn)識(shí)由定性到定量的突破。(4)基于試驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)脫離體力的平衡方程,建立了這類(lèi)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震受剪承載力計(jì)算公式。由于活性粉末混凝土框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜裂縫兩側(cè)開(kāi)裂面基本沒(méi)有凹凸,沒(méi)有考慮軸力對(duì)斜裂縫兩側(cè)凹凸咬合的影響;將成果(3)中箍筋拉應(yīng)變沿節(jié)點(diǎn)豎向高度的數(shù)學(xué)表達(dá)引入該式,較合理地考慮了箍筋的位置對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震受剪承載力的影響;通過(guò)擬合纖維拉應(yīng)力的水平分量考慮了橋接于斜裂縫間的鋼纖維對(duì)受剪承載力的直接貢獻(xiàn)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU398.9;TU352.11
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震受剪承載力研究現(xiàn)狀
        1.2.1 框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震受剪承載力主要影響因素
        1.2.2 框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震受剪承載力計(jì)算
    1.3 活性粉末混凝土材料及結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 活性粉末混凝土材料制備及性能
        1.3.2 活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能與設(shè)計(jì)
        1.3.3 活性粉末混凝土工程應(yīng)用
    1.4 存在的問(wèn)題
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 RPC材料性能
        2.2.1 RPC配合比
        2.2.2 RPC施工工藝
        2.2.3 RPC抗壓強(qiáng)度
    2.3 鋼筋性能
    2.4 RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)試件設(shè)計(jì)
        2.4.1 RPC框架梁柱邊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
        2.4.2 RPC框架梁柱中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 RPC框架梁柱邊節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)與分析
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)方案
        3.2.1 試驗(yàn)裝置和加載方案
        3.2.2 量測(cè)內(nèi)容及方法
    3.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
        3.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
        3.3.2 RPC框架梁柱邊節(jié)點(diǎn)破壞特征
    3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.4.1 荷載-變形滯回曲線(xiàn)
        3.4.2 荷載-位移骨架曲線(xiàn)
        3.4.3 強(qiáng)度退化
        3.4.4 剛度退化
        3.4.5 延性性能
        3.4.6 耗能能力
        3.4.7 鋼筋應(yīng)變
    3.5 本章小結(jié)
第4章 RPC框架梁柱中節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)與分析
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)方案
        4.2.1 試驗(yàn)裝置和加載方案
        4.2.2 量測(cè)內(nèi)容及方法
    4.3 試驗(yàn)現(xiàn)象分析
        4.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
        4.3.2 RPC框架梁柱中節(jié)點(diǎn)破壞特征
    4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.1 荷載-變形滯回曲線(xiàn)
        4.4.2 荷載-位移骨架曲線(xiàn)
        4.4.3 強(qiáng)度退化
        4.4.4 剛度退化
        4.4.5 延性性能
        4.4.6 耗能能力
        4.4.7 核心區(qū)箍筋應(yīng)變
    4.5 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋應(yīng)變分布規(guī)律及計(jì)算
    4.6 與普通混凝土和高強(qiáng)混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)的比較
        4.6.1 試驗(yàn)結(jié)果收集與統(tǒng)計(jì)
        4.6.2 破壞過(guò)程及特征比較
        4.6.3 節(jié)點(diǎn)剪切變形性能比較
        4.6.4 框架梁柱節(jié)點(diǎn)受剪承載力比較
    4.7 本章小結(jié)
第5章 RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震受剪承載力計(jì)算方法
    5.1 引言
    5.2 節(jié)點(diǎn)受力分析及水平剪力計(jì)算
        5.2.1 節(jié)點(diǎn)域受力分析
        5.2.2 總水平剪力計(jì)算
    5.3 RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震受剪承載力計(jì)算
        5.3.1 RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪力傳遞機(jī)理分析
        5.3.2 受剪承載力各部分組成
    5.4 框架梁柱節(jié)點(diǎn)受剪承載力計(jì)算方法對(duì)比
    5.5 RPC框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)開(kāi)裂剪力計(jì)算
        5.5.1 節(jié)點(diǎn)開(kāi)裂荷載主要影響因素
        5.5.2 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)開(kāi)裂剪力計(jì)算公式
        5.5.3 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)開(kāi)裂剪力計(jì)算值與試驗(yàn)值的比較
    5.6 節(jié)點(diǎn)截面尺寸控制條件
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2858911