钢筋活性粉末混凝土框架边节点抗震性能试验研究
发布时间：2019-07-15 09:21
【摘要】：作为一种新型水泥基复合材料,活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)相比于普通混凝土和高强混凝土有更高的强度、韧性、耐久性和环保性。应用RPC浇筑节点核心区,能在保证框架节点抗震性能的前提下,解决核心区箍筋配置过密的问题,而中间层框架边节点相比于十字型节点,其单侧梁只能为核心区提供单侧约束,在地震时更容易破坏,因此,对中间层钢筋活性粉末混凝土框架边节点进行抗震性能研究具有重要理论和实际意义。本文设计制作了7个中间层钢筋RPC框架边节点,并对7个节点试件进行了拟静力加载试验。观察了7个试件在低周反复荷载作用下的试验现象,得到了钢筋RPC框架节点的破坏过程和破坏特点;得到了7个试件的滞回曲线和骨架曲线,从滞回特性、承载力、延性、能量耗散和刚度退化等方面对钢筋RPC框架节点抗震性能进行了探讨,分析了节点核心区箍筋配筋率、梁纵筋配筋率、梁纵筋强度和轴压比4个因素对钢筋RPC框架节点抗震性能的影响规律;采用简化拉-压杆模型并考虑RPC中掺入钢纤维抗拉拔阻力对构件受剪的有利作用,建立了适合钢筋RPC框架边节点在复合作用下的受剪承载力计算模型和受剪承载力计算公式;采用理论分析和数据拟合的方法,给出了建议钢筋RPC框架边节点使用的三线型骨架曲线模型和能反映钢筋RPC框架边节点加载刚度和卸载刚度退化规则的恢复力模型。主要结论如下:(1)钢筋RPC框架节点破坏过程与常规混凝土构件基本相似,大致可分为初裂、通裂、极限和破坏4阶段,而破坏特点却与之大相径庭;(2)节点核心区箍筋配筋率增大会使得构件极限承载力、延性和耗能能力有不同程度增大,但配箍数较少时其增大程度不大。建议用RPC浇筑节点核心区时,应在遵照规范和箍筋配置不过密的情况下,增大箍筋配置量;(3)增大梁纵筋配筋率会使得构件极限承载力增大,但若节点核心区不配置箍筋,增大梁纵筋配筋率会使得构件延性和耗能能力有所降低;(4)若节点核心区不配置箍筋而仅是增强梁、柱纵筋强度等级只能使构件核心区相比柱、梁更弱而使得节点发生极限承载力、延性和耗能能力都较差的脆性破坏;(5)若节点核心区配置箍筋,轴压比从0.3增大到0.5,构件极限承载力有所提高,但延性和耗能能力却有所下降。
文内图片：
图片说明： 巨大构造应力遽然释放，产生震动弹性波，并由震源向四面八方传播而导致的地面颤动。强烈的地面颤动，会直接或间接地对社会和自然造成惨重破坏，严重威胁着各国人民生命和财产安全，而我国被夹在环太平洋地震带与欧亚地震带之间，属于地震灾害多发国家，唐山大地震和汶川大地震已经让我们见识到了地震这个肆虐的狂魔对我国城市建设、经济发展和国民生命安全的巨大摧毁力（图 1-1 所示）。正因为如此，我国现在绝大部分地区新修建筑物在设计时都必须考虑该建筑物的抗震设防。而从我国目前经济发展状况来看，钢筋混凝土材料在今后很长一段时间里仍被我国建筑行业所使用，所以，研究钢筋混凝土结构抗震性能及抗震理论，十分有必要。为了达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，我国针对框架结构的设计遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则。同样，国外也是如此。但在国内外多次强震中，仍然发生因框架结构发生倒塌或局部倒塌而造成严重后果的现象。分析多次震害可知：地震中破坏较严重建筑物一般是由柱端破坏或节点破坏引起，而节点破坏可能造成建筑物产生难以修复破坏或部分建筑物塌陷，更有可能造成整个建筑物倾圮[1,2]，如图 1-2 所示。所以，，节点核心区的设计显得尤为重要。
文内图片：
图片说明： 的确有明显的优势，例如，抗压强度达 200～800MPa，约为高强混凝土的 3-12 倍；抗弯强度达 30～60MPa，约为高强混凝土的 5-10 倍；断裂能达 40KJ/3。嘉咔炕炷恋
本文编号：2514611
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图片说明： 巨大构造应力遽然释放，产生震动弹性波，并由震源向四面八方传播而导致的地面颤动。强烈的地面颤动，会直接或间接地对社会和自然造成惨重破坏，严重威胁着各国人民生命和财产安全，而我国被夹在环太平洋地震带与欧亚地震带之间，属于地震灾害多发国家，唐山大地震和汶川大地震已经让我们见识到了地震这个肆虐的狂魔对我国城市建设、经济发展和国民生命安全的巨大摧毁力（图 1-1 所示）。正因为如此，我国现在绝大部分地区新修建筑物在设计时都必须考虑该建筑物的抗震设防。而从我国目前经济发展状况来看，钢筋混凝土材料在今后很长一段时间里仍被我国建筑行业所使用，所以，研究钢筋混凝土结构抗震性能及抗震理论，十分有必要。为了达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，我国针对框架结构的设计遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则。同样，国外也是如此。但在国内外多次强震中，仍然发生因框架结构发生倒塌或局部倒塌而造成严重后果的现象。分析多次震害可知：地震中破坏较严重建筑物一般是由柱端破坏或节点破坏引起，而节点破坏可能造成建筑物产生难以修复破坏或部分建筑物塌陷，更有可能造成整个建筑物倾圮[1,2]，如图 1-2 所示。所以，，节点核心区的设计显得尤为重要。
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图片说明： 的确有明显的优势，例如，抗压强度达 200～800MPa，约为高强混凝土的 3-12 倍；抗弯强度达 30～60MPa，约为高强混凝土的 5-10 倍；断裂能达 40KJ/3。嘉咔炕炷恋
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