开角缝框架节点抗震性能动力试验研究

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我国《建筑抗震设计规范》(GBJ50011-2010)在框架结构设计方面有相关规定,即在进行结构设计时应满足规范中规定的“强柱弱梁”设计目标,但对常见的现浇钢筋混凝土框架结构,在“强柱弱梁”验算时因没有考虑到现浇钢筋混凝土楼板内钢筋对梁端抗弯承载力的贡献作用,导致按“强柱弱梁”这一设计目标设计的结构,在地震发生时没有按预想的设计目标实现真正的“强柱弱梁”,相反发生了“强梁弱柱”。汶川震后调查表明,在我国现有的结构中存在着大量的“强梁弱柱”结构,这些“强梁弱柱”结构抗震性能较差,因此埋下了重大的安全隐患。从框架结构中选出具有代表性的一部分按1:2.4比例制作两个1.5m×6m的框架试件,其中一个试件在框架结构梁柱节点附近的楼板处开设115mm的角缝。采用分段变幅简谐位移控制,对两个试件进行动力试验加载。通过对两个试件的对比试验,观察两试件的破坏过程,并分析试件的破坏过程、破坏机理及抗震性能,评价楼板开角缝的效果。通过分析试验数据得出主要结论:框架梁端抗弯承载力因框架梁柱节点处楼板内钢筋的贡献作用而被显著提高,框架节点的破坏机制呈现“柱铰机制”,出现了“强梁弱柱”现象;楼板开角缝后,柱端受力及破坏范围减小,柱筋屈服推迟,梁端筋受力增大且多数屈服,并有明显破损,屈服提前,无“强梁弱柱”现象;开角缝后,试件滞回曲线更饱满些,耗能能力略有提高,延性略有降低(降2.75%),刚度变化不大;开角缝措施效果较好,对实现真正的“强柱弱梁”有改善作用。
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