设置托板和暗梁的板柱节点冲剪后受力性能的试验研究
发布时间：2021-07-13 12:10
板柱节点的冲剪后性能是影响其抗倒塌性能的重要因素之一。我国工程多采用配置托板和暗梁的方式加强板柱节点,但带托板和暗梁的板柱节点受力性能更加复杂,特别是对冲剪破坏后的受力行为不明确,相关研究匮乏。本文设计了3个板柱节点试件:托板试件（DP-1、DP-2）和暗梁试件（EB）,通过静力试验分析了试件的破坏机理和承载力变化规律,对比了两种加强措施对节点破坏模式和受力性能的影响。结果表明:配置托板的板柱节点有两种冲剪破坏模式;托板显著提高了节点抗冲剪承载力,相较于DP-1,托板厚度较小的DP-2抗冲剪承载力降低了13%,EB降低了29%,但托板试件脆性破坏特征明显,冲剪后残余承载力低;暗梁箍筋可以有效约束混凝土、让板内钢筋协同工作,从而提高节点延性。
【文章来源】：地震工程与工程振动. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
DP-2钢筋应变
原型结构为某地下车库的钢筋混凝土板柱结构,节点采用带托板的结构形式,依照原型结构设计了3个板柱节点试件。选取原型结构中柱及周边部分楼板按1/4缩尺制作标准试件DP-1,其中楼板平面尺寸2 000 mm×2 000 mm、板厚90 mm,托板平面尺寸1 000 mm×1 000 mm、最大厚度110 mm,中柱截面尺寸150 mm×150 mm、高度410 mm。原设计中冲剪控制截面位于托板边缘处,但在实际事故中冲剪发生在柱头边缘处,为分析该类冲剪破坏后的节点受力,在标准试件的基础上将托板高度减小到75 mm获得试件DP-2,DP-1和DP-2的冲剪破坏控制面分别为托板边缘和柱头边缘。为了方便加载,将试件反向放置,两个试件的尺寸如图1(a)。试件EB用暗梁替代托板提供相同的节点抗剪承载力,暗梁配箍按照与DP-1相同抗冲剪强度的原则进行设计,为满足规范要求、方便箍筋绑扎,改变了柱上板带钢筋的排列顺序和间距,其尺寸见图1(b)。试件设计承载力计算采用规范中混凝土、钢筋强度设计值,但由于试验中混凝土实际强度显著高于设计强度,钢筋实际强度仅略微高于设计强度(表1),因此托板试件的实际强度远高于设计强度,暗梁试件的实际强度小幅度高于设计强度,未能达到相同抗冲剪强度。试件的构造设计满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[14],部分试件参数见表2,具体配筋情况见图2。在楼板四周设置了截面尺寸分别为490 mm×300 mm(DP-1)、455 mm×300 mm(DP-2)、380 mm×300 mm(EB)的刚性边界梁,以模拟周围楼板对试验部分楼板的约束。楼板边缘是原型结构楼板在中柱失效后受力的反弯点位置(约为0.22倍跨度)。考虑到实际结构反弯点处仅有水平约束而没有转动约束,在板边缘截面将板顶纵筋弯起至板底再伸入支座,如图1所示。当中柱向下加载时,该处受负弯矩作用,板顶受力的素混凝土迅速开裂,转动约束被释放,而板底钢筋处可以提供面内水平约束。
在楼板四周设置了截面尺寸分别为490 mm×300 mm(DP-1)、455 mm×300 mm(DP-2)、380 mm×300 mm(EB)的刚性边界梁,以模拟周围楼板对试验部分楼板的约束。楼板边缘是原型结构楼板在中柱失效后受力的反弯点位置(约为0.22倍跨度)。考虑到实际结构反弯点处仅有水平约束而没有转动约束,在板边缘截面将板顶纵筋弯起至板底再伸入支座,如图1所示。当中柱向下加载时,该处受负弯矩作用,板顶受力的素混凝土迅速开裂,转动约束被释放,而板底钢筋处可以提供面内水平约束。1.2 加载和测量方案
【参考文献】：
期刊论文
[1]配置抗冲切键的钢筋混凝土板柱节点性能试验研究[J]. 金玉,易伟建,胡岚,马克俭. 工业建筑. 2017(04)
[2]型钢剪力架板柱节点抗震性能研究[J]. 吴艺,吕西林,扶长生. 结构工程师. 2016(03)
[3]板柱节点冲切破坏后受力性能试验研究[J]. 赵晋,易伟建,朱泽华. 建筑结构学报. 2015(07)
本文编号：3282036
【文章来源】：地震工程与工程振动. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
DP-2钢筋应变
原型结构为某地下车库的钢筋混凝土板柱结构,节点采用带托板的结构形式,依照原型结构设计了3个板柱节点试件。选取原型结构中柱及周边部分楼板按1/4缩尺制作标准试件DP-1,其中楼板平面尺寸2 000 mm×2 000 mm、板厚90 mm,托板平面尺寸1 000 mm×1 000 mm、最大厚度110 mm,中柱截面尺寸150 mm×150 mm、高度410 mm。原设计中冲剪控制截面位于托板边缘处,但在实际事故中冲剪发生在柱头边缘处,为分析该类冲剪破坏后的节点受力,在标准试件的基础上将托板高度减小到75 mm获得试件DP-2,DP-1和DP-2的冲剪破坏控制面分别为托板边缘和柱头边缘。为了方便加载,将试件反向放置,两个试件的尺寸如图1(a)。试件EB用暗梁替代托板提供相同的节点抗剪承载力,暗梁配箍按照与DP-1相同抗冲剪强度的原则进行设计,为满足规范要求、方便箍筋绑扎,改变了柱上板带钢筋的排列顺序和间距,其尺寸见图1(b)。试件设计承载力计算采用规范中混凝土、钢筋强度设计值,但由于试验中混凝土实际强度显著高于设计强度,钢筋实际强度仅略微高于设计强度(表1),因此托板试件的实际强度远高于设计强度,暗梁试件的实际强度小幅度高于设计强度,未能达到相同抗冲剪强度。试件的构造设计满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[14],部分试件参数见表2,具体配筋情况见图2。在楼板四周设置了截面尺寸分别为490 mm×300 mm(DP-1)、455 mm×300 mm(DP-2)、380 mm×300 mm(EB)的刚性边界梁,以模拟周围楼板对试验部分楼板的约束。楼板边缘是原型结构楼板在中柱失效后受力的反弯点位置(约为0.22倍跨度)。考虑到实际结构反弯点处仅有水平约束而没有转动约束,在板边缘截面将板顶纵筋弯起至板底再伸入支座,如图1所示。当中柱向下加载时,该处受负弯矩作用,板顶受力的素混凝土迅速开裂,转动约束被释放,而板底钢筋处可以提供面内水平约束。
在楼板四周设置了截面尺寸分别为490 mm×300 mm(DP-1)、455 mm×300 mm(DP-2)、380 mm×300 mm(EB)的刚性边界梁,以模拟周围楼板对试验部分楼板的约束。楼板边缘是原型结构楼板在中柱失效后受力的反弯点位置(约为0.22倍跨度)。考虑到实际结构反弯点处仅有水平约束而没有转动约束,在板边缘截面将板顶纵筋弯起至板底再伸入支座,如图1所示。当中柱向下加载时,该处受负弯矩作用,板顶受力的素混凝土迅速开裂,转动约束被释放,而板底钢筋处可以提供面内水平约束。1.2 加载和测量方案
【参考文献】：
期刊论文
[1]配置抗冲切键的钢筋混凝土板柱节点性能试验研究[J]. 金玉,易伟建,胡岚,马克俭. 工业建筑. 2017(04)
[2]型钢剪力架板柱节点抗震性能研究[J]. 吴艺,吕西林,扶长生. 结构工程师. 2016(03)
[3]板柱节点冲切破坏后受力性能试验研究[J]. 赵晋,易伟建,朱泽华. 建筑结构学报. 2015(07)
本文编号：3282036
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3282036.html
