采用梁板混凝土施工的框架节点抗震性能试验研究与分析

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在高层钢筋混凝土框架结构中,柱子一般采用较高强度等级的混凝土以满足柱截面不致过大且轴压比在规定限值以内等建筑和结构等方面的要求,而对于以受弯为主的楼层梁板,过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的,因而柱混凝土强度高于梁的情况较为普遍。在施工中,节点区通常采用柱混凝土浇注,这对施工技术提出了较高的要求,存在支模困难、施工缝难以处理、施工质量不易保证等问题,节点核芯区按梁板混凝土进行浇注则成为工程界的一大需求。但目前国内对于节点区采用梁板混凝土浇注这一施工方法尚缺少全面深入的研究,工程应用仅凭经验且为数尚少。本文对重庆市某实际工程的梁柱节点在采用梁板混凝土浇注后的承载力进行了验算,以考查这一施工方法在低烈度区应用的可行性;同时设计并完成了 3 组共 6 个钢筋混凝土空间框架节点的低周反复加载对比试验,通过量测各试件节点区水平箍筋以及贯穿节点的梁、柱纵筋在不同受力阶段的应变等,对比分析各组试件延性、耗能性及梁柱纵筋的粘结退化状况,考查了节点核芯区采用梁板混凝土浇注后对试件抗震性能的影响。得出的主要结论有:① 框架节点按梁板混凝土浇注这一施工方法是基本可行的;② 当采用梁板混凝土浇注节点区这一施工方法时,进行相应的承载力验算是十分必要的;③ 对于承载力验算不满足要求的节点,应按验算结果对节点区采取适当的加强措施;④ 相对于节点区按柱混凝土浇注的试件,节点区采用梁板混凝土浇注后,试件的耗能能力无明显下降,但梁端承载能力略有下降,节点区的开裂较早,试件梁柱纵筋的粘结退化略有加剧的趋势,梁端屈服位移稍大一些,但一般不致对结构整体抗震性能造成明显影响;⑤ 在节点区剪压比较大的情况下,较大的柱轴压比对节点区的抗剪性能是较为不利的,尤其对于梁板对节点区混凝土约束较弱的边节点与角节点;⑥ 梁板对节点区的约束效果将在一定程度上降低节点区箍筋的应力,从而提高节点区的抗剪强度。论文最后简要讨论了目前研究的不足并指出了后续工作的方向。
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