影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素
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科 技 信 息
０ 建筑 与 工程 ｏ
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｆ Ｒ Ｔ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ ＧＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
２１ ０ １年
第 ３期
影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素
类伟 锋 ｆ 山东泰 翔钢 结构 工程 有 限公 司 山东 淄 博
近 年来 ． 着 抗 震 理 论 的 深 入 发 展 ， 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的 延 随 在
２５８） ５ ０ ６
在 框 架 节 点 内 配置 水 平封 闭箍 筋 ， 方 面对 框 架 节点 核 芯 区混 凝 一
性 设 计 上 ．强 剪 弱 弯 ， 梁 强 柱 ， 强 节 点 ” “ 弱 更 已经 成 为 工 程 界 的共 识 。 土 产 生 有 利 约 束 ， 强 传 递 轴 向 荷 载 的 能 力 ， 一 方 面 承 担 部 分 水 平 增 另 这种 “ 力设计 ” 能 的思 路 确 保 钢 筋 混 凝 土 结 构 在 地 震 作 用 下 。 次 在 梁 剪 力 ， 高框 架 节 点 的抗 剪 承 载力 。 验 表 明 ， 依 提 试 配箍 适 当 的框 架 节 点 核 混 箍 混 端 和 柱 端 出现 塑 性 铰 ， 过 塑 性 耗 能 机 构 避 免 在 较 强 的地 震 作 用 下 结 芯 区 出现 贯 通 裂 缝 后 ， 凝 土 承 担 的剪 力 继 续 增 加 ． 筋 全 部 屈 服 ， 通 构 产 生严 重 损 伤 和 在 更 强 地 震 作 用 下 发 生 危 及 生 命 安 全 的 局 部 或 整 凝 土 与箍 筋 同时 充 分 发 挥 作 用 ， 节 点 核 芯 区受 剪 承 载 力 在 破 坏 时 达 使 体 失 效 。 钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 在 结 构 达 到 预计 的 最 不 利 非 弹 性 反 应 到 最 大 。 于 配 箍 较 高 的节 点 ， 而 对 当节 点 核 芯 区产 生 贯 通 斜 裂 缝 时 ， 凝 混 之 前 不 应 出现 剪 切 失 效 。 土抗剪承载力达极值 ， 箍筋应力还很低 ， 凝土破坏 先于箍筋屈服 ， 但 混 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的 延 性 是 反 映 结 构 在 荷 载 作 用 下 ． 入 非线 使 得 节 点 核 芯 区 的抗 剪 承 载 力 达 不 到 预 期 的最 大值 ， 筋 不 能 充 分 发 进 箍 性 状 态 后 在 承 载 力 没 有 显 著 降 低 情 况 下 的 变 形 能 力 。 于 延 性 大 的 结 挥 作 用 。 对
钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 的 受 力 机 理 指 通 过 合 理 的 计 算 假 定 模 式 ， 后 ． 力 的 传 递 由 斜 压 杆 作 用 过 渡 到 水 平 箍 筋 承担 水 平 分 力 、 纵 向 剪 柱 描 述 由梁 、 、 传 来 的 内力 （ Ｎ、 Ｔ） 框 架 节 点 核 芯 区 的 传 递 和 钢 筋 承 担 竖 向 分 力 以及 平 行 于 斜 裂 缝 的 混 凝 土 骨 料 咬 合 力 所 构 成 的 板 柱 Ｍ、 Ｖ、 在 由此 产 生 的 各 种 破 坏 型 式 。日前 比较 流行 的 有三 种 理论 ： 压 杆机 理 、 桁 架 抗 剪 机 制 ． 置 竖 向箍 筋 可 承 担 框 架 节 点 剪 力 的 竖 向 分 量 ， 少 斜 设 减 剪 摩 擦 机 理 、 架 机 理 。 三种 框 架 节 点 的受 力 机 理 ， 用 于各 种 不 同 混 凝 土 的 负 担 ， 而 提 高 框 架 节 点 的 抗 剪 承 载 力 ， 施 工不 便 。 桁 这 应 从 但 的 破 坏 型 式 和 设 计 规 范 中 。 西 兰 的框 架 节 点 设 计 以斜 压 杆 和 桁 架 机 １ 新 ． 柱 纵 向钢 筋 ７ 理 共 同 作 用 为 依据 ， 国则 以梁 剪机 理 和斜 压 杆 机 理 为 主 。 我 国《 美 而 建 柱 纵 向钢 筋 通 常 按 抗 弯 要 求 设 置 ， 柱 截 面 的 高 度 方 向 ， 构 造 沿 按 筑抗震设计规范》Ｇ ５０ １ ２０ ） （ Ｂ ０ห้องสมุดไป่ตู้１— ０ １ 中用 于抗 震 框 架 节 点 设 计 的 主 要 规 定 也相 应 配 置 一 定数 量 的 纵 向 钢 筋 。 些 纵 筋 与 水平 箍 筋联 合对 框 这 合 计算 公 式是 用 来确 定 节 点 水 平 箍 筋 用 量 的 “ 架 节 点 核 芯 区 抗 震 受 剪 架 节 点核 芯 区混 凝 土形 成 双 向 约 束 。 因 此 ， 理 布 置 柱 纵 向钢 筋 对提 框 承 载 力 计算 公 式 ” ，并 未 全 面 考 虑 到 影 响钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 抗 震 性 高框 架 节 点 抗 剪 承 载 力 有 一定 贡 献 ， 增 加 柱 纵 向 钢 筋 不 像 增 加 水 平 但 箍 筋 那 样 能 显著 地 提 高框 架 节 点 的抗 剪 承 载 力 。 能 的各 种 因 素 ， 得 进 一 步 探 讨 研 究 。 值
构 ， 产 生 的 塑 性 变 形 也 大 ． 永 久 变 形 太 大 ， 构 可 能 在 重 力 作 用 下 １６ 竖 向箍 筋 其 但 结 ． 在 水 平 反 复 荷 载 作 用 下 ．框 架 节 点 核 芯 混 凝 土 出 现 交 叉 斜 裂 缝 引起坍塌 ， 可能使结构的损坏部位不可修复。 也
１ 影 响钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 抗 震 性 能 的 因 素
１ 直 交 梁 ． ８
国 内外 的 实 际 震 害 与 试 验研 究 表 明 ． 直 于 框 架 平 面 与 节 点 相 交 垂 的直 交 梁 对 框 架 节 点核 芯 区混 凝 土具 有 约束 作 用 ， 而 提 高 框 架 节 点 从 １１ 材 料 强 度 ． 如 混 凝 土 强 度 直 接 影 响 框 架 节 点 抗 剪 承 载 力 ， 于 承 受 一 定 荷 载 的 的抗 剪 承 载 力 。但 是 ． 果 斜 向地 震 的双 轴 效 应 使 两 个 方 向梁 的纵 筋 对
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Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｆ Ｒ Ｔ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ ＧＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
２１ ０ １年
第 ３期
影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素
类伟 锋 ｆ 山东泰 翔钢 结构 工程 有 限公 司 山东 淄 博
近 年来 ． 着 抗 震 理 论 的 深 入 发 展 ， 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的 延 随 在
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在 框 架 节 点 内 配置 水 平封 闭箍 筋 ， 方 面对 框 架 节点 核 芯 区混 凝 一
性 设 计 上 ．强 剪 弱 弯 ， 梁 强 柱 ， 强 节 点 ” “ 弱 更 已经 成 为 工 程 界 的共 识 。 土 产 生 有 利 约 束 ， 强 传 递 轴 向 荷 载 的 能 力 ， 一 方 面 承 担 部 分 水 平 增 另 这种 “ 力设计 ” 能 的思 路 确 保 钢 筋 混 凝 土 结 构 在 地 震 作 用 下 。 次 在 梁 剪 力 ， 高框 架 节 点 的抗 剪 承 载力 。 验 表 明 ， 依 提 试 配箍 适 当 的框 架 节 点 核 混 箍 混 端 和 柱 端 出现 塑 性 铰 ， 过 塑 性 耗 能 机 构 避 免 在 较 强 的地 震 作 用 下 结 芯 区 出现 贯 通 裂 缝 后 ， 凝 土 承 担 的剪 力 继 续 增 加 ． 筋 全 部 屈 服 ， 通 构 产 生严 重 损 伤 和 在 更 强 地 震 作 用 下 发 生 危 及 生 命 安 全 的 局 部 或 整 凝 土 与箍 筋 同时 充 分 发 挥 作 用 ， 节 点 核 芯 区受 剪 承 载 力 在 破 坏 时 达 使 体 失 效 。 钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 在 结 构 达 到 预计 的 最 不 利 非 弹 性 反 应 到 最 大 。 于 配 箍 较 高 的节 点 ， 而 对 当节 点 核 芯 区产 生 贯 通 斜 裂 缝 时 ， 凝 混 之 前 不 应 出现 剪 切 失 效 。 土抗剪承载力达极值 ， 箍筋应力还很低 ， 凝土破坏 先于箍筋屈服 ， 但 混 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的 延 性 是 反 映 结 构 在 荷 载 作 用 下 ． 入 非线 使 得 节 点 核 芯 区 的抗 剪 承 载 力 达 不 到 预 期 的最 大值 ， 筋 不 能 充 分 发 进 箍 性 状 态 后 在 承 载 力 没 有 显 著 降 低 情 况 下 的 变 形 能 力 。 于 延 性 大 的 结 挥 作 用 。 对
钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 的 受 力 机 理 指 通 过 合 理 的 计 算 假 定 模 式 ， 后 ． 力 的 传 递 由 斜 压 杆 作 用 过 渡 到 水 平 箍 筋 承担 水 平 分 力 、 纵 向 剪 柱 描 述 由梁 、 、 传 来 的 内力 （ Ｎ、 Ｔ） 框 架 节 点 核 芯 区 的 传 递 和 钢 筋 承 担 竖 向 分 力 以及 平 行 于 斜 裂 缝 的 混 凝 土 骨 料 咬 合 力 所 构 成 的 板 柱 Ｍ、 Ｖ、 在 由此 产 生 的 各 种 破 坏 型 式 。日前 比较 流行 的 有三 种 理论 ： 压 杆机 理 、 桁 架 抗 剪 机 制 ． 置 竖 向箍 筋 可 承 担 框 架 节 点 剪 力 的 竖 向 分 量 ， 少 斜 设 减 剪 摩 擦 机 理 、 架 机 理 。 三种 框 架 节 点 的受 力 机 理 ， 用 于各 种 不 同 混 凝 土 的 负 担 ， 而 提 高 框 架 节 点 的 抗 剪 承 载 力 ， 施 工不 便 。 桁 这 应 从 但 的 破 坏 型 式 和 设 计 规 范 中 。 西 兰 的框 架 节 点 设 计 以斜 压 杆 和 桁 架 机 １ 新 ． 柱 纵 向钢 筋 ７ 理 共 同 作 用 为 依据 ， 国则 以梁 剪机 理 和斜 压 杆 机 理 为 主 。 我 国《 美 而 建 柱 纵 向钢 筋 通 常 按 抗 弯 要 求 设 置 ， 柱 截 面 的 高 度 方 向 ， 构 造 沿 按 筑抗震设计规范》Ｇ ５０ １ ２０ ） （ Ｂ ０ห้องสมุดไป่ตู้１— ０ １ 中用 于抗 震 框 架 节 点 设 计 的 主 要 规 定 也相 应 配 置 一 定数 量 的 纵 向 钢 筋 。 些 纵 筋 与 水平 箍 筋联 合对 框 这 合 计算 公 式是 用 来确 定 节 点 水 平 箍 筋 用 量 的 “ 架 节 点 核 芯 区 抗 震 受 剪 架 节 点核 芯 区混 凝 土形 成 双 向 约 束 。 因 此 ， 理 布 置 柱 纵 向钢 筋 对提 框 承 载 力 计算 公 式 ” ，并 未 全 面 考 虑 到 影 响钢 筋 混 凝 土 框 架 节 点 抗 震 性 高框 架 节 点 抗 剪 承 载 力 有 一定 贡 献 ， 增 加 柱 纵 向 钢 筋 不 像 增 加 水 平 但 箍 筋 那 样 能 显著 地 提 高框 架 节 点 的抗 剪 承 载 力 。 能 的各 种 因 素 ， 得 进 一 步 探 讨 研 究 。 值
构 ， 产 生 的 塑 性 变 形 也 大 ． 永 久 变 形 太 大 ， 构 可 能 在 重 力 作 用 下 １６ 竖 向箍 筋 其 但 结 ． 在 水 平 反 复 荷 载 作 用 下 ．框 架 节 点 核 芯 混 凝 土 出 现 交 叉 斜 裂 缝 引起坍塌 ， 可能使结构的损坏部位不可修复。 也
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１ 直 交 梁 ． ８
国 内外 的 实 际 震 害 与 试 验研 究 表 明 ． 直 于 框 架 平 面 与 节 点 相 交 垂 的直 交 梁 对 框 架 节 点核 芯 区混 凝 土具 有 约束 作 用 ， 而 提 高 框 架 节 点 从 １１ 材 料 强 度 ． 如 混 凝 土 强 度 直 接 影 响 框 架 节 点 抗 剪 承 载 力 ， 于 承 受 一 定 荷 载 的 的抗 剪 承 载 力 。但 是 ． 果 斜 向地 震 的双 轴 效 应 使 两 个 方 向梁 的纵 筋 对