RC框架夾心節(jié)點抗震性能及設(shè)計方法研究.pdf

1、對于高層建筑中普遍存在的柱混凝土強度高于梁的情況，將節(jié)點核心區(qū)按梁混凝土澆注具有簡化施工過程、降低施工難度、保障施工質(zhì)量、縮短工期等優(yōu)勢，由此形成的框架節(jié)點本文稱之為夾心節(jié)點。但此類節(jié)點的抗震性能及設(shè)計方法等還未得到系統(tǒng)研究，其中蘊含的傳力機制、破壞模式等科學(xué)問題還沒有得到深刻揭示。本文對此展開研究，主要完成了下列工作：
　　 (1)完成了18個中高剪壓比夾心節(jié)點的擬靜力試驗，對夾心節(jié)點的抗震性能進行了全面研究，內(nèi)容涉及裂縫開展

2、及試件損傷過程、失效模式、位移延性、核心區(qū)受壓承載力、核心區(qū)受剪承載力、滯回耗能性能、梁筋粘結(jié)錨固性能、核心區(qū)剪切變形等方面。
　　 (2)選取6個平面夾心中節(jié)點、3個空間夾心節(jié)點與尺寸、參數(shù)相近的傳統(tǒng)節(jié)點進行了對比分析，明確了兩類節(jié)點抗震性能的差別。
　　 (3)總結(jié)了夾心節(jié)點主要的破壞特征和破壞模式，分析了核心區(qū)可能的破壞模式及其出現(xiàn)的條件，對夾心節(jié)點核心區(qū)剪力傳遞規(guī)律等進行了研究。
　　 (4)依據(jù)試驗結(jié)果

3、提出了夾心節(jié)點驗算內(nèi)容與設(shè)計準(zhǔn)則，通過對夾心節(jié)點抗震性能影響因素的分析及其與傳統(tǒng)節(jié)點的對比提出了設(shè)計參數(shù)限值，基于試件承載力并結(jié)合非線性有限元模擬提出了核心區(qū)承載力驗算公式。
　　 上述研究明確了夾心節(jié)點的抗震性能、適用范圍和設(shè)計方法，主要得到以下結(jié)論：
　　 (1)滿足一定剪壓比、軸壓比、柱梁混凝土強度比及核心區(qū)配箍率的條件下，夾心節(jié)點多數(shù)可以達到3.5以上的位移延性，綜合抗震性能能夠滿足結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的要求，或采用一定

4、加強措施后可以滿足要求，因此工程實踐中框架結(jié)構(gòu)采用夾心節(jié)點是可行的。
　　 (2)夾心節(jié)點抗震性能影響因素包括剪壓比、軸壓比、柱梁混凝土強度比、配箍方式、核心區(qū)約束效應(yīng)、加強措施、核心區(qū)配箍率等方面，其中剪壓比對試件抗震性能影響最大，是決定試件破壞模式的關(guān)鍵因素。
　　 (3)夾心節(jié)點試件位移延性不低于傳統(tǒng)節(jié)點，滯回耗能性能與傳統(tǒng)節(jié)點相當(dāng)，其他方面的性能，包括梁外端承載力、核心區(qū)抗壓性能、核心區(qū)抗剪性能、梁筋粘結(jié)錨固性能

5、等弱于傳統(tǒng)節(jié)點。
　　 (4)核心區(qū)按梁混凝土澆注沒有明顯改變框架節(jié)點的破壞模式，高剪壓比夾心節(jié)點試件多數(shù)因核心區(qū)剪切破壞導(dǎo)致失效，中低剪壓比夾心節(jié)點試件多數(shù)因梁端破壞導(dǎo)致失效；夾心節(jié)點核心區(qū)可能會出現(xiàn)軸壓破壞，但不存在偏壓破壞模式。
　　 (5)夾心節(jié)點設(shè)計過程中，為達到所需的位移延性并滿足承載力要求，應(yīng)控制剪壓比、軸壓比、柱梁混凝土強度比、核心區(qū)配箍率、梁筋粘結(jié)錨固長度處于合理范圍；并通過核心區(qū)受壓承載力、核心區(qū)受剪