钢筋混凝土梁—墙平面外连接节点抗震性能研究

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钢筋混凝土(RC)框架梁与剪力墙平面外连接节点是框架―核芯筒结构的重要连接节点,国内外对其缺乏研究,本文通过试验和非线性有限元分析研究其抗震性能。本文完成了6个RC梁-墙平面外连接节点试件在墙顶作用轴压力和梁端往复荷载作用下的试验,试件设计为强梁弱墙型。在轴压力和平面外往复弯矩作用下,剪力墙在与梁连接的部位的混凝土出现受拉裂缝,裂缝不穿过剪力墙的厚度方向,而是在梁周边发展,剪力墙在剪压力共同作用下破坏。达到最大承载力时,梁截面较宽的试件,剪力墙墙内正面部分竖向钢筋受拉屈服,剪力墙墙内背面的竖向钢筋未屈服;破坏主要发生在楼板与墙连接部位以及剪力墙的正面,梁以下墙面破坏严重、混凝土脱落、部分竖向钢筋压屈,墙背面有裂缝但不严重,主要分布在梁的周围;连接节点的延性较小,但变形能力较大;梁截面的宽和高以及楼板对墙平面外受弯承载力都有影响,楼板使承载力提高可达20%左右,框架梁截面尺寸大的试件其承载力也大。通过弹性有限元分析,研究了梁高、梁宽等因素对剪力墙平面外受弯时有效宽度的影响,回归有限元结果,建立了剪力墙有效受弯宽度计算公式。对试件进行了非线形有限元分析,得到的应力分布与试验破坏现象一致。参照美国混凝土协会ACI-95关于无梁楼盖柱-板连接节点在柱端往复水平荷载作用下楼盖承载力计算公式,建立了剪力墙在轴压力和平面外弯矩作用下的承载力计算公式,试件的计算结果与试验结果符合较好,该公式可估算剪力墙平面外受弯的承载力。
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