框架柱托换节点抗震性能的试验研究

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在城镇化建设及旧城改造过程中,一些有后续使用价值或具有历史文化意义的建筑遭到了拆除的厄运,建筑物整体移位技术为解决这一问题提供了有效的技术支持,使有价值的建筑物可以继续使用,并不会影响城镇建设的稳步进行。托换技术是整体移位的关键技术之一,而现阶段我国的移位建筑中框架柱的托换又是应用最广泛的。近年来课题组对竖向荷载作用下托换节点的系统研究取得了丰硕的研究成果,对托换节点在地震作用下的抗震性能的系统研究除本课题组进行过初步的研究外,还未见具体相关研究报道。本文以框架柱托换节点为研究对象,对其进行了低周反复加载的拟静力试验,探讨了框架柱托换节点的抗震性能。本文共设计了7个梁柱节点试件。框架柱轴压比分为0.2和0.1两种,柱下托换节点采用四面包裹式托换节点,托换节点高度分为200mm和300mm两种,在梁柱结合面布置不同数量界面钢筋,并设计一个不布置界面钢筋的对比试件。研究托换节点高度、界面钢筋及轴压比对托换节点抗震性能的影响。通过试验得到各构件的裂缝开展与分布规律、位移一应变曲线、构件主要应变。根据试验结果,分析得到了结构的破坏机理、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、极限承载力、位移延性系数与耗能性能。通过对这些内容的分析,得到了以下结论:托换节点的滞回曲线形状呈梭形,但梭形略扁,中间略微捏拢。节点的等效粘滞阻尼系数分别为0.115、0.124、0.132、0.236、0.182、0.207,此类节点耗能性能良好。节点的延性系数分别为3.650、3.650、3.871、3.420、3.052、3.467,均满足现行规范的基本抗震要求。此类节点可以应用于工程中。结合面高度越高,插筋数量越多,节点趋于弯曲破坏;相反,结合面高度越小,插筋数量越少,构件趋于节点破坏。在一定条件下,结合面高度越高,承载力越大;轴压比越大,承载力越大;插筋对承载力影响不大。最后总结了本文,并为今后的理论研究方向提出建议。
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