钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下的滞回规律模拟分析

钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下的滞回规律模拟分析

余瑜[1]2003年在《钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下的滞回规律模拟分析》文中认为组合体梁外端挠度可看作是柱段变形引起的梁外端挠度、梁段变形引起的梁外端挠度以及节点区变形引起的梁外端挠度叁部分的迭加。其中,节点区变形包括贯穿节点梁筋的滑移变形和节点剪切变形。本文以节点的受力特性及规律为基础,基于若干梁柱组合体低周交变加载试验的实测节点恢复力滞回曲线以及从中分离出来的贯穿节点的梁筋滑移变形结果、节点剪切变形结果,分析总结得到有一定代表性的梁端剪力与贯穿节点梁筋滑移之间和梁端剪力与节点剪切变形之间的滞回关系模型。贯穿节点梁筋的滑移模型考虑了贯穿梁筋的相对直径、混凝土强度及轴压比叁个因素,并根据试验结果模拟出滑移量随循环次数的变化规律。节点剪切变形模型考虑了混凝土强度、轴压比、剪压比、节点配箍特征值四个因素,并根据试验结果模拟出节点剪切变形量随循环次数的变化规律。梁段、柱段变形引起的梁外端挠度可利用已有悬臂柱低周交变加载模拟程序计算,再通过几何关系换算得到。本文考虑节点区变形的影响,为原有程序组装了节点区贯穿节点梁筋的滑移变形模型和节点剪切变形模型,得到梁柱组合体在低周交变加载下的梁端荷载-位移滞回规律模拟程序。本文编制程序的计算结果与试验结果对比表明,程序可较好地模拟节点的受力规律及抗震性能。

李立仁, 余雷, 支运芳, 代秀英[2]2006年在《钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下滞回规律模拟分析》文中进行了进一步梳理组合体梁外端挠度可看作是柱段变形引起的梁外端挠度、梁段变形引起的梁外端挠度以及节点区变形引起的梁外端挠度3部分的迭加.以节点的受力特性及规律为基础,分析总结得到有一定代表性的梁端剪力与贯穿节点梁筋滑移之间和梁端剪力以及节点剪切变形之间的滞回关系模型.

包坤[3]2016年在《抗震框架中间层中节点非弹性变形性能试验研究》文中研究表明国内外震害表明,钢筋混凝土框架结构节点区是保证结构抗震性能的关键部位,对框架结构在强震作用下具有足够刚度、较好延性和良好滞回耗能性能极为重要。目前国内外节点试验按照加载位置不同可分为柱端加载试验和梁端加载试验两种,但这两种不同的试验加载方法对节点区的受力性能和非弹性变形的影响方式目前并不十分清楚,未发现有对比试验或有限元分析专门研究过该问题。鉴于以上问题,本文按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)设计了两个配置HRB400级纵筋和两个配置HRB500级纵筋的矩形截面柱中间层中节点的梁柱组合体试件,在节点区梁纵筋相对贯穿长度较大的条件下采用柱端加载的方式完成了低周交变加载试验。考察了组合体的抗震性能,对比了梁、柱纵筋分别配置HRB400级钢筋和HBR500级钢筋对组合体试件延性能力的影响,分析了各试件梁纵筋贯穿节点段的粘结滑移规律、节点剪切变形规律和组合体滞回耗能性能。然后,与搜集的相同参数的梁柱组合体试件但采用梁端加载方式进行试验得到的节点内梁纵筋滑移变形、节点剪切变形量测结果进行了对比。最后,采用本文的试验结果对本课题组基于收集的梁端加载梁柱组合体试验数据经拟合建立的梁端纵筋应力-滑移模型(以下称?-s模型)的预测结果进行了验证,并对?-s模型的适用性进行了评价。本文的主要研究结论如下:(1)四个柱端加载的梁柱组合体试件的抗震性能试验结果表明,配置强度较高的HRB500级纵筋会降低组合体试件的位移延性;增大梁纵筋节点区相对贯穿长度/ch d能比较明显地改善梁纵筋粘结性能,减缓梁纵筋屈服渗透和粘结退化,减小梁纵筋在节点区的滑移量;减小节点剪压比能减缓节点区混凝土损伤发展,推迟节点区斜向混凝土压溃进程,提高构件耗能能力。分析四个节点试验的节点区剪切变形、梁纵筋滑移和梁柱自身变形等叁种成分对柱顶层间位移的贡献发现,随着柱端加载位移增大,节点区剪切变形和梁纵筋滑移的贡献均逐渐增大,梁柱自身弯曲及剪切变形的贡献逐渐减小。(2)两种加载方式分别得到的试验结果对比表明,梁端加载方式下节点区混凝土损伤更为严重,节点区裂缝多而密,柱端加载方式下节点区混凝土裂缝少而稀;两种加载方式下梁纵筋应变在峰值上大致相当,但柱端加载方式下的梁上部纵筋应力发展较为迟缓,其原因与柱端加载方式下梁下部纵筋先屈服之后梁上部纵筋才依次屈服有关。(3)对比分析结果表明,本文完成的四个柱端加载节点试验量测的梁纵筋滑移量、节点剪切变形均小于相同梁柱组合体试件的梁端加载试验得到的相应节点区非弹性变形,其原因与柱端加载方式下梁弯曲变形明显小于梁端加载方式下的梁弯曲变形有关。(4)基于Open Sees软件并采用悬臂梁模型进行计算获得梁纵筋应力?后,将其与本文量测的梁端纵筋粘接滑移实测结果进行对应组合,然后与?-s模型的预测结果进行比较发现,梁纵筋屈服后,柱端加载节点试验实测的梁纵筋滑移值比模型预测结果明显更小。本文主要创新点如下:(1)通过对比试验,本文得出了柱端加载节点试验和相同梁柱组合体试件的梁端加载试验对节点受力性能影响有所不同的结论,即柱端加载节点试验的节点区混凝土损伤发育均小于相同梁柱组合体试件的梁端加载试验。(2)通过对比试验,本文较为可靠地澄清了柱端加载节点试验量测的节点非弹性变形均小于相同梁柱组合体试件的梁端加载试验的梁纵筋粘结滑移量、节点区剪切变形试验结果的结论。(3)由于采用柱端加载的试验方式与梁柱节点在实际结构中的受力特征可能更接近,且本文量测的节点剪切变形、梁纵筋滑移与对应的梁端加载节点试验的试验结果存在差异,因此本课题组提出的仅采用梁端加载的钢筋混凝土节点试验数据建立的?-s模型用于实际框架结构时可能存在不可忽略的误差,需进一步修正。

余瑜, 谷军[4]2011年在《低周反复荷载下混凝土框架节点剪切变形模型》文中研究指明收集了13个梁柱节点在低周反复荷载作用下梁、柱、节点变形引起的梁外端挠度占总挠度的比例变化情况及其中4个试件的梁端荷载-节点剪切变形滞回曲线,从中得出影响节点剪切变形的几个主要因素:轴压比、剪压比、节点配箍特征值、循环次数。在对试验所得的梁端荷载-剪切变形滞回曲线的特征、走向、趋势进行分析的基础上,提出了节点剪切变形模型。该模型考虑了混凝土强度、轴压比、剪压比、节点配箍特征值、循环次数五个影响因素。经验证梁端荷载-位移滞回规律模拟程序可较好地模拟节点的受力规律及抗震性能。

赵腾飞[5]2007年在《钢筋混凝土框架夹芯节点抗震性能试验研究及设计方法初探》文中指出高层框架结构设计时,梁板和柱常常采用不同的混凝土强度等级,柱的混凝土强度高于梁板。通常梁柱节点区采用柱子的混凝土浇注即传统节点,但这给施工带来了很大不便。节点核心区按梁板混凝土浇注成为工程界的一大需求。为此,本课题组完成了9个中间层夹芯中节点和2个中间层夹芯边节点在低周交变荷载下的试验(其中本文补充了两个中节点和两个边节点试验)。这些夹芯节点都是根据规范[3]节点抗剪承载力公式设计的,基本上满足现行规范的相关规定。设计时主要考虑的因素为:剪压比、轴压比和级差,并对叁种因素进行了搭配组合,范围上基本上涵盖了工程中叁种因素不利遇合情况。本文基于这11个夹芯节点在低周反复交变荷载下的试验结果,从试验现象、破坏模式、受力机理、刚度退化、位移延性和耗能能力等方面进行了综合分析研究,并通过与传统节点试验成果的对比分析,得出了如下的结论。在此基础上,又对夹芯节点的设计方法进行了探讨,对夹芯节点的工程应用提出了一些建议。①框架结构采用夹芯节点的做法基本上是可行的。夹芯节点应用时必须满足现行规范的规定,并对其节点区进行抗剪配箍验算;对边节点和剪压比超过0.3的夹芯中节点需采取抗剪加强措施。②夹芯节点的破坏模式仍以节点核心区发生剪压型破坏为主要破坏模式。破坏模式与传统节点相似,节点核心区未出现受压破坏模式以及其他新的破坏模式。③夹心节点设计时,在验算内容上主要是对节点进行抗剪验算本文对夹芯节点验算内容和验算方法作了简单探讨。除对夹芯节点进行验算外,还需要对节点采取合理的构造措施加以保证。④节点箍筋垂直剪力方向的作用值得重视,夹芯节点垂直剪力向的箍筋偏弱。

参考文献:

[1]. 钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下的滞回规律模拟分析[D]. 余瑜. 重庆大学. 2003

[2]. 钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下滞回规律模拟分析[J]. 李立仁, 余雷, 支运芳, 代秀英. 重庆工学院学报. 2006

[3]. 抗震框架中间层中节点非弹性变形性能试验研究[D]. 包坤. 重庆大学. 2016

[4]. 低周反复荷载下混凝土框架节点剪切变形模型[J]. 余瑜, 谷军. 建筑结构. 2011

[5]. 钢筋混凝土框架夹芯节点抗震性能试验研究及设计方法初探[D]. 赵腾飞. 重庆大学. 2007

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