配置抗冲切钢筋的钢筋混凝土板柱边节点抗震性能研究

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钢筋混凝土板柱体系在适应建筑室内造型,降低层高,加快施工等方面具有突出的优越性,该结构形式在地震区也得到了大量应用。作为影响板柱体系抗震性能关键环节的板柱节点受力复杂,传力机理尚不明确,在地震作用下板柱节点受冲切承载力计算理论亦不成熟,且试验研究工作多为中间节点,因此,有必要对板柱边节点的抗震性能进行研究。我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)新增板柱节点受冲切承载力的抗震验算要求,《混凝土结构设计规范》(报批稿)(GB50010-201X)新添加板柱节点抗震下的受冲切承载力计算公式,以此为背景,该论文针对国内尚无人研究的矩形柱板柱边节点的抗震性能进行以下研究:  ①进行3个配置抗冲切钢筋的板柱边节点试件在低周反复荷载作用下的试验研究,通过对试验得到的荷载-位移滞回曲线、裂缝发展情况、钢筋应变分布等进行综合分析,认识了板柱边节点的破坏过程和破坏形态,并从5个方面对配置抗冲切钢筋的板柱边节点抗震性能进行评价。  ②对完成的3个试件的试验结果进行对比分析,结果表明配置抗冲切拉筋的板柱节点抗震性能稍差,加密抗冲切箍筋可以改善板柱边节点的性能,此外还发现,箍筋除抗冲切外还起到约束板筋、抑制板筋向平面外屈曲的作用。  ③简要阐述有限元基本理论,在此基础上采用ABAQUS有限元分析软件对试件进行单调加载非线性有限元分析。分析结果与实测结果吻合较好,因此,采用ABAQUS对板柱边节点进行参数分析是可行的。  ④依据板筋应变分布规律提出等代梁是一个跨中宽、靠近柱端处窄的不等宽板带。实测箍筋应变分布及有限元分析结果表明,板自由边存在一扭转条带,柱侧箍筋起到抗扭作用。  ⑤分析国内外完成的有效试验数据表明,《混凝土结构设计规范》(报批稿)新增配置箍筋或锚栓的板柱节点抗震下的受冲切承载力计算公式偏安全;配置抗冲切钢筋的板柱边节点变形能力及延性均较好。
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