RC框架结构梁柱节点强柱弱梁拟静力试验研究

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feiyang_520
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“强柱弱梁”是钢筋混凝土框架结构在抗震设计中的重要概念之一,根据众多国内外学者研究结果表明,当结构梁端在柱端之前屈服并产生塑性铰时,钢筋混凝土框架结构整体会保持较好的延性和耗能能力。然而,以往的地震破坏实际经验表明,根据现行规范设计的钢筋混凝土框架结构的破坏机理很少出现设计人员所期望的强柱弱梁破坏模式。结构多为柱截面较梁截面先出现塑性铰,从而形成柱铰机制,导致结构倒塌。为研究这一问题,本文研究了不同柱端弯矩增大系数以及楼板对钢筋混凝土框架结构针对强柱弱梁方面抗震性能和失效模式的影响。主要研究内容如下:(1)依据2010抗震设计规范,设计一组柱端弯矩增大系数不同的钢筋混凝土框架,通过抽取RC框架其底部中节点,建立一系列框架结构节点模型进行拟静力试验。在试验中通过改变柱端配筋,在梁板截面配筋不变的条件下,使试件的柱端弯矩增大系数分别达到1.4、1.6、1.8、2.0,其中对增大系数为1.6的试件设置一无楼板对照组,以考察柱端弯矩增大系数和现浇楼板对于“强柱弱梁”破坏模式及节点抗震性能的影响。对试件进行低周期往复拟静力加载试验,并根据结果分析其破坏失效模式。(2)在我国抗震设计规范中,通过改变柱端弯矩增大系数从而提高柱端抗弯承载力以及延性是引导框架结构在地震作用下实现“强柱弱梁”耗能机制的关键措施。根据试验结果,考察不同柱端弯矩增大系数的梁柱节点试件在拟静力加载作用下其承载力、延性以及破坏模式等方面抗震性能的影响。试验结果显示在考虑现浇楼板对于梁端刚度和承载力的加强作用但不考虑填充墙作用时,按照现行抗震设计规范设计的框架梁柱节点在拟静力往复加载作用下均能够实现预期的“强柱弱梁”和“强节点弱构件”的设计目标。(3)由于楼板参与结构受力的影响,抗震要求规定的抗震结构措施可能不能保证在实际震害条件下强柱弱梁抗震概念的实现。根据试验结果,考察研究拟静力加载作用下现浇楼板对节点承载力、延性以及破坏模式等方面抗震性能的影响。试验结果表明,无论是否考虑现浇楼板的作用,试验试件整体在往复拟静力加载的作用下均出现“强柱弱梁”的破坏模式。两个试验体在底层柱脚均发生了破坏产生了塑性铰;对于有板试件,在节点区的梁板处发生脆性破坏。在本实验所做出的破坏模式下,楼板对于梁端的约束作用对构件整体的侧向承载力影响不大,但能在一定程度上提高构件的侧向刚度以及非线性变形能力。
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