兩類鋼筋混凝土梁-墻連接節(jié)點(diǎn)受力性能及設(shè)計方法研究.pdf

1、鋼筋混凝土梁-墻連接節(jié)點(diǎn)是框架-剪力墻和框架-核心筒結(jié)構(gòu)中的常見節(jié)點(diǎn)形式，根據(jù)梁與墻軸線間的位置關(guān)系可以分為平面外連接節(jié)點(diǎn)和平面內(nèi)連接節(jié)點(diǎn)。本論文主要研究對象為受力最不利的兩類節(jié)點(diǎn)形式：梁-墻直交節(jié)點(diǎn)和梁-薄墻偏心順交節(jié)點(diǎn)，這兩類節(jié)點(diǎn)的受力復(fù)雜，相關(guān)的計算和設(shè)計方法是工程中亟待解決的問題。其中，梁-墻平面外連接節(jié)點(diǎn)是正在修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》重點(diǎn)研究的課題之一。
　　 在梁-墻直交節(jié)點(diǎn)研究部分，本論文完成了15個直交節(jié)點(diǎn)試

2、驗，通過試驗研究和非線性參數(shù)分析獲得了直交節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)、受力特點(diǎn)、傳力途徑和各主要節(jié)點(diǎn)參數(shù)的影響規(guī)律，首次提出了節(jié)點(diǎn)的“拉脫式破壞”是一種有別于傳統(tǒng)意義上墻平面外受彎破壞的全新破壞形態(tài)，并明確了節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生拉脫式破壞的原因，建立了節(jié)點(diǎn)的受力模型；從節(jié)點(diǎn)宏觀受力和局部梁縱筋拉力共同作用的角度推導(dǎo)了節(jié)點(diǎn)抗拉脫承載力計算方法：宏觀受力面積折減方法和拉脫計算臨界截面作用力疊加方法，并相應(yīng)對計算方法中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了理論推導(dǎo)和非線性分析驗證，其中，

3、拉脫計算臨界截面作用力疊加方法較宏觀受力面積折減方法有效，計算參數(shù)簡明，本論文基于此方法提出了節(jié)點(diǎn)抗拉脫承載力設(shè)計公式。在明確了直交節(jié)點(diǎn)的受力模型和破壞機(jī)理后，本論文提出了直交節(jié)點(diǎn)的兩階段設(shè)計目標(biāo)：首先，保證節(jié)點(diǎn)的抗拉脫承載力要求，其次，滿足墻的平面外抗彎要求。在直交節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方案方面，本論文針對兩種抗拉脫構(gòu)造措施(設(shè)置明梁和梁縱筋焊接錨固板)及相應(yīng)的受力機(jī)理進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，并給出明梁的受扭承載力計算方法以及錨固板截面計算方法。經(jīng)

4、試驗和非線性分析證實(shí)，通過合理設(shè)計的兩種構(gòu)造方法可以大幅度提高節(jié)點(diǎn)的抗拉脫承載力，有效避免節(jié)點(diǎn)拉脫式破壞的發(fā)生。
　　 在梁-薄墻偏心順交節(jié)點(diǎn)研究部分，本論文基于前期5個試驗完成了3個偏心順交試驗，首次明確了偏心順交節(jié)點(diǎn)的宏觀受力和局部傳力模型。經(jīng)過試驗和非線性分析對節(jié)點(diǎn)裂縫形態(tài)和其他重要相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)后，基于直錨段和下彎段分別建立了梁-薄墻偏心順交節(jié)點(diǎn)中偏心一側(cè)梁縱筋的兩類局部拉桿-壓桿傳力模型。在進(jìn)行梁-薄墻偏心順交節(jié)點(diǎn)設(shè)

5、計時，首先驗算節(jié)點(diǎn)的宏觀抗扭承載力，再根據(jù)節(jié)點(diǎn)局部傳力的兩類拉桿-壓桿模型進(jìn)行計算，應(yīng)分別滿足錨固長度、節(jié)點(diǎn)拉桿和壓桿強(qiáng)度要求，防止節(jié)點(diǎn)的破壞。與試驗結(jié)果對比分析表明采用宏觀受力和局部傳力模型對梁-薄墻偏心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計是合理和可行的。
　　 在試驗研究和理論分析的基礎(chǔ)上，本論文給出了梁-墻直交節(jié)點(diǎn)和梁-墻偏心順交節(jié)點(diǎn)的成套設(shè)計方法建議，提出的設(shè)計方法和構(gòu)造方案可以有效地保證節(jié)點(diǎn)受力性能，避免節(jié)點(diǎn)過早的脆性破壞。本論文中梁-墻直交