框架柱托换节点界面力学性能试验研究

发布时间：2019-10-25 12:02

【摘要】：梁柱新旧混凝土结合面是框架结构托换节点的薄弱部位。为了提高梁柱结合面承载能力,进行了配置不同界面钢筋的14组托换节点试件的静力加载试验研究。结果表明:托换节点的破坏由两种形式控制,托换节点界面滑移破坏或托换梁受剪破坏。当梁柱结合面不设置界面钢筋或界面钢筋配筋特征值(钢筋屈服强度设计值与其面积的乘积)小于2 MPa时,托换节点发生界面滑移破坏;当界面钢筋配筋特征值大于2 MPa时,托换节点的破坏形式由界面破坏转变为托换梁的受剪破坏。提出考虑界面钢筋的摩擦剪切公式,并确定了其中的参数。在托换节点设计时,可以根据托换梁的受剪承载力及界面承载力计算公式确定界面钢筋的配置量,确保托换节点的结合面不发生破坏,实现托换节点的优化设计。
【图文】：

透叨认嗤嗑嚆缤?1所示。本次试验分两批进行，第一批为JD1~JD4，托换节点高度均为200mm，剪跨比为1.02，界面钢筋配置不同，其中JD1为对比试件，不设置界面钢筋。第二批为JD5~JD14，托换节点高度为300mm，，除界面钢筋外，配筋情况相同，通过调整支座位置，剪跨比分别为0.74和1.02两种。另外还选取了前期的一些试验(JD15~JD17)结果进行对比，无界面钢筋或界面钢筋数量少。托换节点配筋和具体参数见表1。其中剪跨比是滚轴支座反力作用点到柱边的距离a与托换梁有效高度h0的比值。(a)试件平面图(b)柱配筋图h(c)1-1剖面图(d)2-2剖面图图1试件几何尺寸及构造Fig.1Geometrysizeandstructureofspecimens柱和托换梁的混凝土设计强度等级分别为C30、C35，分两批浇筑，浇筑混凝土柱时按设计通长布置界面钢筋，柱达到设计强度后浇筑托换梁。同批浇筑的构件均留3块150mm×150mm×150mm的立方体试块，试块与构件在同等条件下养护，并

ofsteeltensileofunderpinningjoints对应试件编号钢筋直径/mm屈服强度平均值/MPa极限强度平均值/MPa屈服应变/με极限应变/μεJD1-JD48444.39639.461438211912484.31596.712008270514464.14641.2818762843JD5-JD146340.92652.061443310512421.22489.661534233210475.85620.481438211912484.5654.272008270514471.13638.19187628431.2试验加载及量测试验采用液压千斤顶对试件进行加载，选用分级加载方法，每50kN为一个加载等级，并在临近开裂荷载或破坏荷载时减小步长，加载装置见图2。采用机械百分表量测梁柱相对位移、托换连梁和托换梁跨中位移，观察梁的跨中挠度和结合面的相对滑动。采用电阻式应变片量测钢筋和混凝土应变，用应变仪进行采集，应变片粘贴位置如图3所示。图2试验加载示意图Fig.2Testsetup图3应变片布置图Fig.3Arrangementofstraingauges2试验结果及分析2.1试验现象JD1是第一批中的对比试件，没有设置界面钢筋。破坏时结合面滑移，柱冲切破坏，托换梁和托换连梁裂缝发展不明显。具体见图4所示。同等条件下，承载力要原低于设置界面钢筋的托换节点，说明托换节点由于界面破坏，托换梁及托换连梁的承载能力并未得到充分发挥，造成材料浪费，节点承载力低。(a)托换梁及托换连梁裂缝发展情况(b)结合面冲切破坏情况图4未设置插筋托换节点破坏(JD1)Fig.4FailureofJD1withoutinterfacereinforcement在新旧混凝土界面设置钢筋后，托换节点新旧混凝土界面的性能得到很大提升。托换节点承载能
【作者单位】： 山东建筑大学建筑结构鉴定加固与改造山东省重点实验室;山东建筑大学建筑设计研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51278287,51478253) 教育部创新团队发展计划项目(IRT13075)
【分类号】：TU375

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 谷伟平,李国雄;广州市地铁一号线基础托换工程的理论分析与设计[J];岩土工程学报;2000年01期

2 吴方伯,陈大川;南天大厦梁柱及砖墙托换介绍[J];中外建筑;2000年03期

3 柯梅丽;世界第一大轴力托换工程在深圳顺利截桩[J];施工技术;2002年04期

4 郑文忠,周威,王英;哈尔滨商业幼儿园托换改造设计[J];低温建筑技术;2002年04期

5 林桂武;某车间柱下独立基础的坑式托换处理[J];广西电业;2002年06期

6 李安起,都爱华,张鑫,范西龙;某选煤厂运输走廊的托换改造[J];工业建筑;2003年11期

7 王世君;;桩基托换技术在广州地铁三号线工程中的应用[J];施工技术;2006年06期

8 王昌;刘晏斌;赵虎;袁占刚;;中央大道四号路地道托换工程施工技术综述[J];天津建设科技;2008年06期

9 涂强;;大轴力桩基托换变形控制值确定[J];铁道工程学报;2008年02期

10 王利萍;;浅谈主体结构托换在工程实践中的应用[J];新疆有色金属;2008年05期

相关会议论文 前10条

1 顾远生;;移位工程中托换结构节点设计探讨[A];城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2013年

2 都爱华;张鑫;朱维申;;框架柱托换节点承载力计算公式的理论研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2010年

3 吕剑英;;桩基的地下托换方法[A];中国城市轨道交通新技术（第三集）[C];2009年

4 周宁;鲍宇清;袁广林;;顶升纠偏托换结构设计方法及试验研究[A];首届全国既有结构加固改造设计与施工技术交流会论文集[C];2007年

5 张建林;潘立;张吉柱;于岳;汪光文;;钢结构托换的改造技术工程实例[A];首届全国既有结构加固改造设计与施工技术交流会论文集[C];2007年

6 王建永;林其荃;朱启华;;混凝土托换结构计算方法分析[A];第十届建构筑物改造和病害处理学术研讨会、第五届工程质量学术会议论文集[C];2014年

7 汪剑;尹胜文;朱建群;陈坚;;结合深圳市儿童医院改扩建工程实例探讨厚板托换跨越地铁隧道的应用[A];第四届全国建筑结构技术交流会论文集（上）[C];2013年

8 刘文彬;池雪仔;;某会所承重墙体的托换加固设计[A];第四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2004年

9 秦浩;完海鹰;;某老建筑的墙体托换的设计及施工[A];首届全国既有结构加固改造设计与施工技术交流会论文集[C];2007年

10 王永祯;;邢台水泵厂铸造车间柱基础工程托换加固处理[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第三届地基处理学术讨论会论文集[C];1992年

相关重要报纸文章 前2条

1 钟仕平邋王良雷;中隧三处再亮“偷梁换柱”绝技[N];中国交通报;2008年

2 通讯员 张权德 郑永刚;“被动式基础托换”施工工艺开全国先河[N];人民铁道;2006年

相关博士学位论文 前4条

1 都爱华;框架结构移位托换节点受力机理的研究[D];山东大学;2010年

2 邬毛志;利用钢管桩实施基础托换的关键技术研究[D];华中科技大学;2009年

3 卜建清;车辆动荷载作用下桥梁墩柱主动托换关键技术研究及应用[D];中国铁道科学研究院;2011年

4 曹书文;基础托换在砖石古建筑保护中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘鑫;砌体承重墙双梁式托换结构受力性能试验研究[D];山东建筑大学;2015年

2 巩善亮;框架柱托换节点抗震性能的试验研究[D];山东建筑大学;2015年

3 贾培栋;被动式桥梁桩基托换方案研究与应用[D];兰州交通大学;2015年

4 王文杰;预应力混凝土托换节点受力性能研究[D];山东建筑大学;2016年

5 王寒冰;托换支护模型试验平台的研制与试验分析[D];山东建筑大学;2016年

6 李莹;建筑物整体平移托换结构节点受力性能试验研究[D];山东大学;2008年

7 柴玉国;既有线路改造中主动托换法的施工应用研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

8 刘涛;建筑物移位工程托换结构水平受力分析[D];山东建筑大学;2010年

9 王玉宝;大轴力桩基托换工程结构技术的应用研究[D];铁道部科学研究院;2001年

10 杨再道;大轴力桩基托换施工安全监测的研究[D];铁道部科学研究院;2003年

本文编号：2552784