基于简化拉压杆模型的钢筋混凝土框架异型节点抗剪性能
钢筋混凝土框架异型节点抗剪承载力研究
Ａ ｓｒｃ ： ａ ｄｏ ｅ ｓｕ ｏｓａｉ ｅｐ ｒ ｎ ａｒｓ ｌ ｆ ｉｅ ｂ ｏｍａ ｊｉｔ， ｈ ａ ｇ ｒｃｓ ｂ ｔ ｔ Ｂ ｓ ｎｔ ｅ ｄ － ｔ ｘ ｅｉ ｔｌｅｕｔ ｏ ｎ ｎ ｒ ｌｏｎｓ ｔｅ ｍａ ｅ ｏｅｓ ａ ｅ ｈ ｐ ｔ ｃ ｍｅ ｓ ｎ ａ ｄ ｐ
ｏ ｂ ｏｍ ｌｏｎ ｉｉ ｄｉｔ ｕ ｔ ｅ ｆ ｒ ｉａ ｃａｋ ｅ ｔ ｅｃａｋ ｕｔ ｔ ｔｔ ａ ｄｆｉ ｒ ， ｆ ｎ ｒ ａ ｉｔ ｓ ｖｄ ｏｆ ｒ ａｓ ｏ ｉ ｎ ｌ ｒｃ ，ｎｉ ｒｃ ， ｌｍａ ｓ ｅ ｎ ａｕｅ ａ ｊ ｉｄ ｅ ｎ ｏ ｓ ｇ ｏｇ ｒ ｉ ｅ ａ ｌ
钢筋混凝土框架 异 型 节点 指节 点广 泛存 在 于工 业 与 民用建筑 中 ， 大型火 力 发 电厂结 构 的煤仓 间框 架 节点 、 如
高层建筑结构转换梁处框架节点等。但到目前为止， 节点 研究 工作 大都针对结 构中的 常规节点 Ｉ 卜２ 。文中将对异型
节点在低周反 复荷载作 用下 的抗剪承载力进行研究 。
节点抗剪承栽力的建 议 ； 最终给 出了异 型节点抗 剪承 栽力的计 算公式。
关键词 ： 钢筋混凝土框 架异型节点 ； 拟静 力试验 ； 抗剪承 载力 中图分 类号 ： Ｕ ７ ． Ｔ ３５４ 文献标识码 ： Ａ
Ａ ｔ ｓ ｅｒｃｐ ｃｔ ｆａ ｎ ｒ ｌ ｎｓｏ ｒｍｅ ｎ ｉ ｈ ａ ａ ａｉ ｏ ｂ ｏｍａ ｏ ｔ ｆ － ｙ ｊｉ ＲＣ ｆａ
Ｚ ＮＧ Ｓ ｕ） ｎ 一， ＡＩ ｕ －ａ ｇ ， Ｉ ｎ －ｉｇ ， ＨＵ ｉ ｎｎ ＨＡ ｈ ｕ 一Ｂ ｏｌｎ Ｌ ｇｘｎ Ｚ ｒ Ｇ ｉ Ｈｏ Ｊ －ｉｇ ａ
（ ．Ｓｈ ｏ ｏ ｉｉＥｎ ｉｅｒｎ Ⅺ ’ｎ Ｕ ｉｅｓｙｏ Ａｒｈｔ ｔｒ ｎ ￣ｈ ｏｏｙ。 ’ｆ７ ０ ５ ，ｈ ｎ １ ｃｏｌ ｆＣｖｌ ｇｎｅｉｇ。 ａ ｎｖｒｉ ， ｃ ｉｃｕｅａ ｄＴ ｎ ｌ Ⅺ ａｔ １０ ５ Ｃ ｉａ； ｔ ｅ ｇ ２ ｃｏｌｆＡｒ ｉ ｃｕｅ ｎ Ｃｖｌ ｇｎｅｉｇ， ’ ，Ｕｎｖｒｉ ｆＳｉｎｅａ ｄＴ ｃｎｌｇ ｘ｛ａ １０ ４ Ｃ ｉａ） ．Ｓｈｏ ｏ ｃ ｔ ｔｒ ａ ｈｅ ｄ ｉ Ｅｎ ｉｅｒｎ Ⅺ 口ｌ ｉｅｓｙｏ ｃ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ， ’ｎ７ ０ ５ ， ｎ ｉ ｔ ｅ ｏ ｈ
型钢混凝土翼缘剪力墙异型节点拟静力试验研究
超 ， ： 型 钢 混 凝 土 翼 缘 剪 力 墙 异 型 节点 拟 静 力 试 验研 究 等
３ ５
２ 试 验 过 程 及 结 果
２ １ 带翼 缘 型钢 混凝 土 异型 中节 点破 坏 过 程 ． ａ 初裂 阶 段 ． 图 ２所 示 ， 载 初 期 ， 先 在 梁 ． 如 加 首 顶部、 底部 出 现 ４型裂 缝 ， 随后横 向翼缘 剪 力 墙 出现
图 １ 加载制度
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目 （０ ７ ２６ ． ５ ９８ １ ）
作者简介 ： 李 超 （９ ３ ） 女 ， 北 沧 州 人 ， 士 研 究 生 ， １７ 一 ， 河 硕 主要 从 事 混合 结 构 抗 震 方 面 的研 究
第 ３ 卷 第 ２期 １
李
不 同于常规 节 点 ¨ ． 对 火力 发 电 厂 的梁 或 柱 中 针
加 入 型 钢 及 柱 侧 加 入 剪 力 墙 的 情 况 ， 者 研 究 了其 笔 抗震性 能 ．
１ 试 验 方 案
１ １ 选 取 试 件 ．
１０ ０ ＭＷ 机 组 主厂 房 为部 分 分 散式 剪 向裂 缝 开 始 出 现 并 沿 墙 扩 展 （ ２型裂缝 ） 此 时荷 载约 为极 限荷 载 的 ５ ％左 右 ． ， ５
６型 水 平 裂 缝 ， 柱 的 水 平 裂 缝 扩 展 延 伸 至 两 侧 剪 上
ｂ 通 裂 阶 段 ． 载 继 续 加 大 ， 顶 梁 底 ４型 裂 缝 ． 荷 梁
延伸贯 通 ， 墙上 水平 裂缝 发 展 ， 水 平裂 缝与 翼缘 墙 柱
裂缝 贯 通 （ ８型 裂 缝 ） 节 点 核 心 区 陆 续 出 现 ２型 交 ； 叉斜 裂缝 ．
中 图 分 类 号 ： Ｕ ７ ． ６； ３ ７ １ Ｔ ９ ３ １ ＴＵ １ ． 文献 标 识 码 ： Ａ
钢骨混凝土异形柱延性性能研究的开题报告
钢骨混凝土异形柱延性性能研究的开题报告
一、选题背景：
钢筋混凝土异形柱作为高层建筑结构中的一种常见结构形式，具有良好的力学性能和美观性。
但由于其截面形状的不规则性，其在震动条件下的性能表现较为复杂，破坏模式也较为多样。
因此，对于钢骨混凝土异形柱的延性性能研究具有重要意义。
二、研究目的：
本研究旨在通过理论分析和试验研究的手段，探究钢骨混凝土异形柱在受力条件下的延性性能和抗震性能，分析其断裂韧度、强度和刚度等参数，以及研究其在不同荷载水平下的变形及破坏形态等。
三、研究方法：
1. 理论分析：通过数值模拟方法，建立异形柱在受力条件下的数学模型，结合现有理论计算方法研究其延性性能和抗震性能。
2. 试验研究：在实验室中进行钢骨混凝土异形柱的力学性能试验，通过实验数据分析其延性性能和抗震性能。
四、研究内容：
1. 钢骨混凝土异形柱的设计和分类。
2. 异形柱在受力条件下的理论分析，包括抗弯承载能力、抗剪承载能力和抗压承载能力等。
3. 实验试验设计，确定试验参数及荷载方案，制备试验样品。
4. 实验结果分析，探究异形柱的断裂韧度、强度和刚度等参数，并分析其在不同荷载水平下的变形及破坏形态等。
五、研究意义：
钢骨混凝土异形柱在高层建筑结构中占据着重要的地位，其力学性能和抗震性能也备受关注，因此该研究对于提高高层建筑的耐震性能和安全性具有重大意义。
六、研究进度：
目前已经完成了相关文献的查阅和整理，已经初步确定了研究方向和方法，即将进入项目实施阶段。
钢筋混凝土框架异型节点抗震性能试验研究_白国良
变形的增大，裂缝之间混凝土骨料机械摩擦力增加。 同时箍筋的应力也逐渐增加，一方面箍筋参与抵抗节 点水平剪力，另一方面它对核芯区受压膨胀的混凝土 的约束作用不断增强，这也提高了核芯区混凝土斜压 杆机构的抗剪作用。 （ ’） 破坏阶段 随着荷载的循环， 核芯区混凝土开始剥落， 变形急
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钢筋混凝土梁受剪承载力计算方法综述
钢筋混凝土梁受剪承载力计算方法综述李俊翰 肖鹏飞 金辰华金陵科技学院 江苏 南京 211169摘 要 混凝土结构抗剪性能的研究已有百年历史，但由于影响因素众多，受力机理复杂，相对混凝土结构的受弯计算而言，受剪性能的计算理论还显得不够完善。
本文广泛收集国内外试验数据，建立数据涵盖面更广的剪切数据库，并针对相关因素进行分析研究，更加全面地认识抗剪机理，并分别对我国规范、ACI318-08规范、ASSHTO规范、CSA-04规范进行计算比较。
关键词 百年历史；抗剪性能；影响因素Overview of Calculation Methods for Shear Bearing Capacity of Reinforced Concrete BeamsLi Jun-han, Xiao Peng-fei, Jin Chen-huaJinling Institute of Technology, Nanjing 211169, Jiangsu Province, ChinaAbstract The anti-shear performance of concrete structures has been studied for over a hundred years, but due to the numerous influencing factors and the complex stress mechanism, the calculation theory of anti-shear performance is not perfect in relative to the anti-bending calculation of concrete structures. This article extensively collects domestic and foreign test data, establishes a shear database with a wider data coverage, and analyzes and studies related factors, so as to understand the shear resistance mechanism in a more comprehensive manner and perform a computational comparison with China specification, ACI318-08 specification, ASSHTO specification and CSA-04 specification.Key words one-hundred-year history; shear resistance performance; influencing factors1 钢筋混凝土梁受剪承载力计算方法综述目前，国内外较流行的主要有基于截面设计和基于拉压杆理论的两种抗剪设计方法。
基于软化拉压杆模型的钢筋钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力计算方法_高丹盈
Abstract ： Based on the analysis of shear mechanism of steel fiber reinforced concrete （ SFＲC ） beamcolumn joints，the softened strutandtie model of SFＲC beamcolumn joints composed of diagonal strut ，horizontal and vertical resistant members is proposed ， in which the contributions of concrete， stirrups and steel fiber to the shear capacity of SFＲC beamcolumn joints is identified． Furthermore ，a new calculation method for the shear capacity of SFＲC beamcolumn joints is established，and then it is validated by using the experimental results of steel fiber reinforced highstrength concrete （ SFHSC ） beamcolumn joints and SFＲC beamcolumn joints under lowcycle repeated loading． The results show that the steel fibers messily distributed in concrete can be equally treated as longitudinal and transverse stirrups in the shear capacity analysis of SFＲC beamcolumn joints． In addition， with the increase of steel fiber volume ratio， axial compression ratio ，stirrup ratio and longitudinal rebar ratio in certain ranges，the shear capacity of beamcolumn joints may increase ，and hence，the proposed calculation method is reasonable and useful to analyze and predict the shear capacity of SFＲC beamcolumn joints． Keywords： steel fiber； beamcolumn joints； softened strutandtie model； shear capacity Email： shike0098@ 126． com 高要求。钢纤维混凝土具有优良的抗拉、 抗弯、 抗剪 和高韧性能等， 在配筋密集的梁柱节点中采用钢纤维 混凝土可以明显改善钢筋拥挤状况， 减小施工难度和 ［36 ］ 成本， 提高节点受力性能。 迄今为止， 国内外学者 对梁柱节点的研究多集中在普通混凝土和钢纤维混 凝土梁柱节点的抗震性能方面， 对其受力机理及承载 力计算方法的研究相对较少， 提出的受剪承载力计算 公式多为基于试验的半经验公式， 缺乏合理的理 论 模型。
钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展
㊃综㊀述㊃钢结构(中英文),38(12),1-26(2023)DOI :10.13206/j.gjgS 23062902ISSN 2096-6865CN 10-1609/TF㊀㊀编者按:当前我国第五代GB 18306 2015‘中国地震动参数区划图“明确了基本㊁多遇㊁罕遇和极罕遇等四级作用的地震动参数确定方法并提高了工程结构抗震设防标准㊂组合结构适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域具有广泛应用价值㊂由于钢管混凝土柱存在间接约束以及界面滑移等特性,其抗震能力可进一步挖掘,以提升强震下重要工程结构的安全性,或者在维持相同性能时节约材料用量㊂学者们通过模型试验㊁理论研究以及关键技术研发,所形成的系列成果在工程结构中得到了成功应用㊂为此,‘钢结构(中英文)“杂志特邀丁发兴教授为主编,系统组织了两期(本期及2024年第1期) 组合结构抗震性能与韧性提升 专栏,向读者介绍国内针对钢管混凝土柱㊁钢管混凝土柱-组合梁节点㊁组合框架以及组合框架-筒体结构等方面的最新研究成果,探讨各有效措施对抗震性能的影响规律,以期推动组合结构技术的完善与升级㊂钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展∗丁发兴1,2㊀许云龙1㊀王莉萍1,2㊀吕㊀飞1,2㊀段林利1,2㊀余志武1,2(1.中南大学土木工程学院,长沙㊀410075;2.湖南省装配式建筑工程技术研究中心,长沙㊀410075)摘㊀要:钢-混凝土组合结构因具有抗弯刚度大㊁承载力高㊁延性好和施工便捷等优点,适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域应用广泛㊂在提高工程结构抗震设防标准的背景下,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法对促进建筑结构实现 双碳 战略目标具有重要意义㊂为此,归纳总结了钢-混凝土组合结构抗震性能的研究进展,包括钢-混凝土组合梁㊁钢管混凝土柱及钢管混凝土柱-组合梁节点的滞回性能试验研究,以及钢-混凝土组合结构体系的拟静力㊁拟动力及振动台试验研究,讨论并比较了各种抗震分析模型及其方法,提出了当前研究存在的一些问题和尚需深入研究的方向㊂基于现有研究成果总结得到:1)组合梁主要依靠钢梁耗能,可采取增大钢梁截面尺寸的措施提高耗能能力㊂钢管混凝土柱主要依靠钢管和混凝土耗能,可采取拉筋增强约束措施直接约束混凝土,使其由脆性向塑性转变从而提高框架柱的耗能能力㊂与其他类型组合节点相比,刚性连接组合节点具有更好的耗能能力㊂2)罕遇地震下框架结构以梁耗能为主,而在超罕遇地震下仍以梁作为主要耗能部件将使工程成本大幅增加㊂由于超罕遇地震发生概率极低,若采取适当的增强约束措施使柱也具备耗能能力并参与耗能,则可在适当增加工程建设成本的同时使结构具有抵抗超罕遇地震的能力,此时组合结构抗震设计理念可由罕遇地震时的 强柱弱梁,梁耗能为主 向超罕遇地震时的 梁柱共同耗能 推进㊂3)基于平截面假定的杆系纤维模型计算软件通常适用于弹性和弹塑性小变形阶段分析,而当组合结构处于塑性大变形阶段时,结构杆件便不再符合平截面假设㊂对强震下组合结构体系的动力响应仿真模拟需要克服弹塑性小变形阶段的假定条件,采用适用于塑性大变形阶段结构分析的混凝土三轴弹塑性本构模型及相应的体-壳元模型是一种有效的途径㊂4)剪力墙结构具有整体性好㊁侧向刚度大等优点,但传统构造下其抗震能力较弱,可通过提升连梁和墙肢等耗能构件的耗能能力以增强结构整体耗能能力,如采用钢-混凝土组合连梁㊁型钢混凝土连梁或合理构造钢板连梁,以及型钢-约束混凝土或钢管混凝土墙肢等㊂5)工程结构在使用阶段面临着诸多灾害考验,传统方法根据不同外荷载进行独立抵抗设计,忽视了多灾害耦合作用机制,使结构综合抗灾性能难以满足使用需求,故建立安全可靠的抗多灾害设计方法和结构体系是结构工程师在防灾减灾领域的一项重大课题㊂关键词:钢-混凝土组合梁;钢管混凝土柱;钢-混凝土组合结构;抗震性能;试验研究∗国家自然科学基金项目(51978664)㊂第一作者:丁发兴,男,1979年出生,博士,教授㊂通信作者:王莉萍,女,1987年出生,博士,副教授,wlp2016@㊂收稿日期:2023-06-290㊀引㊀言中国是世界上地震灾害最严重的国家之一,地震灾害给人类社会活动造成了不可估量的损失㊂大量建筑结构因抗震能力不足而倒塌,造成的人员伤1丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023亡和经济损失使得抗震减灾技术成为结构工程师们面临的主要考验㊂为提高建筑结构的抗震性能,研究者们在结构布置和局部构造等方面展开了大量的研究工作㊂钢-混凝土组合结构因充分发挥了两种材料的力学性能优势,提升了结构的刚度㊁承载力和耗能能力而在高层及超高层建筑结构中得到了广泛应用[1]㊂随着经济社会的发展,工程结构抗震设防标准也在不断提升,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法,对促进建筑结构实现 双碳 战略目标具有重要意义㊂组合结构中,钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱的材料利用效率最高,其抗震性能提升明显㊂为此,笔者对国内外相关钢-混凝土组合结构的主要研究成果进行归纳总结,对组合结构抗震性能方面需要进一步深入研究的工作进行展望,以期为后续研究工作提供一些参考和建议㊂1㊀钢-混凝土组合构件及节点抗震性能1.1㊀钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁由钢梁和混凝土板通过栓钉连接而成,发挥了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能优势㊂Daniels等[2]对组合框架中的组合梁进行了抗震性能研究,并给出了组合梁的弹塑性分析方法㊂文献[3-5]先后对组合梁进行了低周往复试验研究,结果表明组合梁具有良好的耗能能力和延性,增设腹板加劲肋或增加腹板厚度能明显提高组合梁的极限承载力,改善构件延性㊂Gattesco 等[6-7]㊁Taplin等[8]和Bursi等[9-10]着重研究了剪力连接件对组合梁抗震性能的影响,指出剪力连接件的布置方式直接影响界面滑移量,进而影响组合梁极限承载力㊂国内聂建国等[11]首先进行了6组钢-混凝土叠合板组合梁低周往复荷载试验研究,结果表明钢-混凝土叠合板组合梁的滞回曲线饱满,且存在界面滑移,其剪力连接度直接影响构件正向极限抗弯承载力,而反向极限抗弯承载力则可依据简化塑性方法计算得出㊂此后,蒋丽忠等[12-16]和Ding等[17]先后对低周往复荷载下钢-混凝土组合梁的抗震性能进行了系列试验研究,分别探讨了剪力连接度㊁力比㊁栓钉直径㊁腹板厚度㊁纵向和横向配箍率对组合梁抗震性能的影响规律,并建立了恢复力模型[13]㊂Liu等[18]建立了三维实体-壳元模型,其中钢梁采用壳单元,混凝土采用实体单元,栓钉采用梁单元或弹簧单元,分析结果表明组合梁的抗震能力主要依靠钢梁翼缘,增大钢梁尺寸有利于提高抗震能力,而增大栓钉剪力连接度也有利于提高钢梁的耗能㊂1.2㊀钢管混凝土柱钢管混凝土柱由外钢管内部填充混凝土而成㊂自1965年日本九州大学学者Sasaksi和Wakaba-yashi对方钢管配筋混凝土柱进行拟静力试验后[19],Tomii等[20]也开展了圆钢管混凝土柱拟静力试验研究,表明钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更大的极限承载力,更好的延性和耗能能力,以及更小的刚度退化等特点㊂Elremaily等[21]最早根据试验结果和理论分析指出钢管约束作用提升了柱承载力和抗震性能㊂随后有关钢管混凝土柱抗震性能研究越来越丰富,研究者们分别从材料强度㊁轴压比㊁宽(径)厚比和长细比等方面探讨了钢管混凝土柱抗震性能规律㊂在材料强度方面,吕西林等[22]㊁韩林海等[23]和Liu等[24]先后研究了混凝土强度对钢管混凝土柱抗震性能的影响规律,结果显示随着混凝土强度的提升,试件初始刚度略有增大,极限承载力也有所提高,但其延性和耗能能力均下降,且刚度退化加快㊂游经团等[25]和Yadav等[26]的试验结果表明:增大钢管屈服强度能够明显提升极限承载力,但对初始抗弯刚度几乎无影响㊂Varma等[27-28]探讨了钢材强度对柱抗震性能的影响规律,低轴压比下柱的延性系数随钢材强度的增大而降低,而当轴压比较大时,该规律并不明显㊂在轴压比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁游经团等[25]㊁Varma等[27-28]㊁张春梅等[29]㊁李学平等[30]㊁李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和Cai等[33]通过试验研究发现,轴压比是影响柱抗震能力的直接因素,增大轴压比导致水平承载力㊁延性和耗能能力下降,刚度退化明显㊂在宽(径)厚比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁Yadav等[26]和李学平等[30]的试验表明,试件水平极限承载力随着宽(径)厚比增大而降低㊂Varma 等[27-28]㊁李斌等[31]和余志武等[34]指出,提高宽(径)厚比可使其延性系数下降㊂聂瑞锋等[32]和Matsui等[35]指出,宽(径)厚比越大,耗能能力越弱㊂在长细比方面,李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和邱增美等[36]通过试验研究表明,随着长细比的增加,钢管混凝土柱初始刚度明显降低,刚度退化加快,水平2钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展承载力和耗能能力变弱,延性系数也明显下降,当长细比达到一定值时延性系数下降更快㊂为加强大宽(径)厚比钢管对混凝土的约束作用而提升其抗震性能,学者们陆续提出了诸多约束措施,如在柱端部焊接钢板或角钢[37],包裹纤维复合材料[38],设置约束拉杆[39]㊁栓钉[40]㊁加劲肋[41]或斜拉肋[42]等局部加强措施,如图1a ~1g 所示,这些局部加强构造一定程度上延缓了柱端塑性铰的形成与发展㊂a 钢板约束;b 角钢约束;c 纤维复合材料约束;d 拉杆约束;e 栓钉约束;f 加劲肋约束;g 斜拉肋约束;h 内拉筋约束㊂图1㊀各种约束方式下的钢管混凝土柱由于钢管对混凝土的约束作用为间接被动约束,丁发兴[43]在比较各种约束方式后提出了内拉筋约束钢管混凝土柱技术,如图1h 所示,并揭示了内拉筋直接约束混凝土的工作原理㊂此后,丁发兴课题组开展了端部拉筋钢管混凝土柱抗震性能试验研究,截面形式包括矩形[44]㊁圆形[45]㊁椭圆形[46]㊁圆端形[47]等,探讨了拉筋与钢管内表面接触方式的影响[48],试验结果表明,实际轴压比高达0.8的超高轴压比钢管混凝土柱仍呈现延性破坏,且钢管混凝土柱塑性铰展现出小偏压和大偏压两个阶段,其韧性得到进一步提升㊂同时,课题组基于体-壳元模型进行了有限元模拟,其中混凝土采用实体单元,钢管采用壳单元,拉筋采用杆单元,分析结果表明,压弯荷载下拉筋具有降低界面滑移㊁直接约束混凝土以及促进钢管抗弯等效果,从而提高抗弯刚度㊁承载力和耗能能力,其中拉筋大幅度提高了混凝土的耗能能力[49]㊂1.3㊀钢管混凝土柱-组合梁节点作为钢-混凝土组合结构的关键传力部位,组合节点的剪力主要通过钢梁腹板传递,其次通过节点区混凝土和钢管壁间的黏结力和摩擦力传递,而弯矩则主要由加强环板㊁内隔板等构件传递[50]㊂现有节点试验不少是以钢管混凝土柱和纯钢梁的连接为研究对象,而相关组合框架及组合节点的试验研究结果表明,钢梁与楼板在进入弹塑性阶段之后仍能发挥明显的组合效应[51],这种组合效应能显著提高结构的刚度㊁强度及耗能能力,抑制钢梁上翼缘屈曲,增强钢梁的稳定性[52]㊂另外,当节点区域受正向弯矩作用时,楼板与钢梁的组合效应更为显著[53-54],楼板的存在将使中性轴上移,导致钢梁下翼缘应变明显增大,从而促使下翼缘更易发生屈服及破坏,降低组合梁的转动能力[55]㊂鉴于钢筋混凝土楼板对节点区域及结构体系具有重要影响,笔者仅对考虑楼板的组合节点抗震性能试验进行梳理㊂组合梁节点及框架试验表明负弯矩区钢梁下翼缘由于受压易过早出现局部屈曲和失稳的问题,李杨等[56]在普通组合梁负弯矩区下翼缘增设一块混凝土板,开展了钢-混凝土双面组合梁节点的抗震性能试验,与普通组合梁节点相比,双面组合梁节点具有更高的刚度和承载力,但在刚度退化㊁延性系数和耗能能力等方面无明显优势㊂在削弱式节点方面,Xiao 等[57]和Li 等[58]对带楼板的狗骨式节点进行了拟静力试验,结果表明,减小梁截面可促进削弱区域塑性铰的形成,有效避免节点核心区焊缝撕裂㊂在传统刚性节点方面,聂建国课题组先后完成了内隔板式节点[59]㊁栓钉内锚固式节点㊁外隔板式节点[60]和内隔板贯通式节点[61]的拟静力试验研究㊂研究发现:内隔板式节点表现出较强的极限承载能力,但其位移延性系数低;而栓钉内锚固式节点具有较强的变形能力,但极限承载力较低;相比之下,外隔板式节点和内隔板贯通式节点在极限承载能力㊁位移延性系数和耗能能力等方面均具有良好的性能[60-61]㊂此外,聂建国等[62]建立了组合节点剪力-剪切变形曲线的恢复力模型,提出了组合节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力计算公式㊂韩林海课题组[63-64]采用外环板式节点对圆钢管混凝土柱-组合梁节点进行拟静力试验研究,提出了节点的抗剪承载力公式和核心区剪力-剪切变形恢复力模型㊂周期石等[65]提出了楼板钢筋和钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,发现楼板钢筋的穿入增强了节点区域钢梁抗弯刚度和楼板的组合效应,而钢梁翼缘削弱的穿入降低了穿入钢梁对浇筑柱中混凝土的影响㊂研究表明,对于钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,当削弱程度不大时,节点具有良好的抗震性能,但仍将降低节点的刚3丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023度㊁承载力和耗能能力㊂在半刚性节点方面,Mirza等[66]分别对半刚性单边螺栓节点进行了静力和拟静力试验,并根据有限元分析结果给出了构造设计方法㊂王静峰等[67-69]进行了半刚性单边螺栓节点试验,包含圆㊁方钢管和带纵向加劲肋钢管的拟静力试验以及带纵向加劲肋钢管混凝土柱的拟动力试验㊂试验结果表明,圆钢管混凝土柱-组合梁节点的承载力和弹性刚度要大于方截面[67];外伸端板连接节点的承载力和弹性刚度要大于平齐端板连接,而其转动能力和延性性能要低于平齐端板连接[68-69]㊂Yu等[70]提出了上焊下栓式的节点连接方式,即钢梁上翼缘与柱隔板焊接,下翼缘与柱隔板通过螺栓连接,螺栓连接处板件的滑移有利于降低钢梁下翼缘应力,避免出现过早断裂的现象㊂欧洲规范[71]中,根据初始转动刚度大小,将节点分为铰接㊁半刚性连接和刚性连接;根据抗弯承载力大小,将节点分为铰接㊁部分强度和全强度㊂Ding 等[72]认为该分类标准对于半刚性连接节点的定义较为宽泛,难以准确判定试件的类型,应根据节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力等性能指标综合定义,并将其细化为半刚接㊁准刚接㊁Ⅰ类刚接和Ⅱ类刚接四类㊂据此,丁发兴等[73]完成了端板螺栓连接和加强环连接组合梁节点的拟静力试验,利用柱内拉筋 强柱 构造和加劲肋 强梁 构造技术实现了节点核心区强连接,显著提升了螺栓连接节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力,使栓连节点达到了刚性节点的性能要求㊂同时,内拉筋 强柱 构造技术实现了轴压比高达0.8时,组合节点梁端发生弯曲破坏的失效模式㊂除了以上相关平面框架组合节点抗震性能试验研究外,樊健生等[74-75]从加载路径㊁混凝土楼板㊁柱类型及节点位置等方面对空间组合内隔板贯通式节点进行了拟静力试验,结果表明空间受力的节点在承载力和延性性能等方面均有明显下降,因此平面荷载作用不能完全反映其抗震性能,在节点设计中应考虑空间荷载的耦合作用㊂2㊀钢-混凝土组合结构体系抗震性能组合梁㊁柱及其组合节点等构件的研究最终以在结构体系中的应用为落脚点,因而各类组合构件集成后的体系响应是工程实践重要的关注点之一㊂笔者以钢-混凝土组合框架结构为主要对象,根据不同试验方法分别梳理了研究者在有关结构体系抗震方面的研究成果㊂2.1㊀试验研究2.1.1㊀拟静力试验Matsui[76]㊁Kawaguchi等[77-78]㊁马万福[79]㊁钟善桐等[80]㊁李斌等[81]㊁王来等[82]㊁李忠献等[83]和王先铁等[84]对钢-混凝土组合框架模型进行了系列抗震性能试验研究,指出钢-混凝土组合框架结构的抗震性能要优于钢筋混凝土框架和钢框架结构㊂为研究混凝土楼板在框架结构中的组合效应,聂建国等[85]完成了4层单跨纯钢框架和组合框架结构的拟静力试验㊂结果表明:与整体性较差的纯钢框架相比,组合框架的抗侧刚度因混凝土楼板空间作用而大幅提升㊂Tagawa等[86]㊁Nakashima 等[87]和聂建国等[52,88]分别进行了足尺框架子结构拟静力试验,探讨了混凝土楼板对结构刚度㊁强度㊁耗能及变形能力的影响规律,确定了在结构设计中楼板组合效应的有效计算宽度㊂王文达等[89]㊁王先铁等[90]和余志武等[91]以柱截面形状㊁材料强度㊁含钢率㊁轴压比和梁柱线刚度比等为研究对象,对组合框架结构开展了往复荷载作用下的试验研究,探讨了各参数对组合框架结构抗震性能的影响规律,提出了钢管混凝土框架荷载-侧移实用恢复力模型及位移延性系数简化计算方法㊂王静峰等[92-94]和王冬花等[95]研究了往复荷载作用下半刚性单边高强螺栓连接组合框架的抗震性能和破坏机理,分析了滞回及骨架曲线㊁强度和刚度退化规律㊁延性及耗能能力等力学性能指标,并建立了半刚性钢管混凝土框架的弹塑性地震反应分析模型,提出了一种适用于半刚性钢管混凝土框架的P-Δ关系曲线的简化二阶方程和弹塑性层间位移的简化计算方法㊂此外,赵均海等[96]提出了装配式复式钢管混凝土框架结构及其极限承载力简化计算方法,阐述了柱-柱拼接节点和加强块梁柱节点在此类结构中的应用效果㊂Ren等[97]和王波等[98]在钢管混凝土框架中增设屈曲约束支撑装置,研究水平反复荷载作用下耗能减震部件对结构抗震性能的影响㊂结果表明:增设屈曲支撑不仅对结构的刚度和承载力有提升作用,还能延缓塑性铰的形成,增强结构延性和耗能能力㊂丁发兴等[99]完成了2层2跨组合框架对比试验研究,结果表明:内拉筋强柱构造措施提升了框架结构的刚度和承载力,延缓了柱端塑性铰的形成,增强了结构延性和耗能能力㊂由此可见,内拉筋提升框架柱的刚度㊁承载力和耗能能力,其效果相当于增4钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展设屈曲支撑㊂2.1.2㊀拟动力试验宗周红等[100]通过对缩尺比例为1/3的半刚性两层空间组合框架的拟动力试验,从层间刚度㊁自振频率㊁加速度反应㊁位移反应和滞回曲线等方面评估了该结构的动力响应和耗能性能,研究了峰值加速度㊁频谱特性和强震持续时间对结构动力响应和力学性能的影响,建立了组合框架结构动力分析模型㊂Herrera等[101]按照3/5的比例对一幢节点采用T型连接方式的4层组合框架进行了拟动力试验,结果表明此类节点的组合框架满足美国相关设计标准㊂在半刚性节点组合框架方面,He等[102]对缩尺比例为4/7的端板螺栓连接组合框架子结构模型先后进行了拟动力㊁拟静力和静力推覆试验,从层间位移及剪力㊁应变㊁转角和耗能等方面分析结构在多遇地震㊁设防地震㊁罕遇地震和超罕遇地震水准下的动力响应㊂完海鹰等[103]对节点采用长螺栓式双腹板顶底角钢半刚性连接的钢管混凝土框架进行拟动力试验研究,探讨不同峰值加速度下结构的受力特征㊁刚度退化㊁动力响应及耗能能力㊂王静峰等[104-105]通过两组拟动力试验分别研究了钢管混凝土柱-组合梁框架和钢管混凝土柱-钢梁框架的动力性能和破坏特征,探讨了柱截面形式和端板类型对结构性能的影响㊂试验结果表明,圆形柱组合框架的最大位移响应和累积耗能均大于方形柱组合框架,但其初始刚度和承载力则弱于方形柱组合框架㊂此外,王静峰等[106]还采用混合试验方法对装配式中空夹层钢管混凝土组合框架开展了拟动力试验研究,分析了该组合框架结构在峰值加速度为0.62g和1.24g时的动力响应和破坏机理㊂在屈曲约束支撑组合框架方面,Tsai等[107-108]完成了多级地震作用下3层3跨足尺钢管混凝土柱屈曲约束支撑框架拟动力试验研究,探讨了屈曲约束支撑对结构整体抗震性能的影响,并从有效刚度㊁耗能和位移延性系数等方面评估了支撑构件连接方式的有效性㊂郭玉荣等[109]完成了防屈曲支撑组合框架子结构拟动力试验,提出了防屈曲支撑可增强结构的抗侧刚度和变形恢复能力㊂2.1.3㊀振动台试验黄襄云等[110-111]利用振动台试验对5层2跨2开间钢管混凝土空间框架结构的动力特性㊁加速度反应和位移反应进行了分析,并分别按等强度㊁刚度㊁截面积的原则将钢管混凝土柱换算成钢筋混凝土柱进行试算,综合评定了该结构的抗震性能㊂杜国锋等[112]采用单输入㊁单输出方式对8层单跨2开间钢管混凝土柱-钢梁框架进行动力特性试验,并通过3种不同地震波作用分析了结构的最大地震作用力㊁层间剪力㊁位移和应变反应㊂邹万山等[113]通过振动台试验得出,不同频谱特性的地震波对模型结构的加速度和位移反应分布曲线形状影响较小,且模型各层绝对加速度主要由前两阶振型决定,其他高阶振型的影响可以忽略㊂罗美芳[114]研究了不同工况下4层钢-混凝土组合框架结构的动力响应及破坏模式,评价了该结构的抗震性能㊂童菊仙等[115-116]设计并制作了有㊁无侧向耗能支撑的5层单跨2开间的方钢管混凝土柱框架模型,利用振动台试验对两种框架的动力特性和地震响应进行分析,得到了结构的振型㊁周期和阻尼比等基本属性,以及地震波作用下的位移㊁加速度和应力响应㊂结果表明:即使没有楼板的组合作用,结构仍具有较好的抗震性能;侧向支撑可承担部分水平地震作用,减小了结构的动力反应㊂陈建斌[117]和吕西林等[118]完成了国内首个方钢管混凝土高层组合框架-支撑结构振动台试验㊂试验中发现结构支撑体系的破坏较为严重,试验结果表明:该结构的动力性能介于钢筋混凝土结构和钢结构之间且更倾向于钢结构,其塑性㊁韧性和抗震性能表现良好,并通过计算结果显示阻尼器对加快结构峰值反应后的振动衰减具有较大作用㊂为研究地震作用下半刚性连接组合梁框架的动力特性以及破坏模式,李国强等[119]进行了1个足尺半刚性连接组合梁框架结构模型振动台试验研究㊂结果显示:当峰值加速度高达1.2g时,结构整体仍未发生明显损坏,表明该结构形式可满足高烈度区域的抗震设防要求㊂Han等[120]对两个由组合框架结构和钢筋混凝土剪力墙混合形成的高层建筑模型进行了振动台试验,对比分析了圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱对该混合结构体系整体性能的影响,验证了组合框架结构与核心剪力墙结构在地震作用下优良的复合效应和抗震性能㊂2.2㊀理论分析静力弹塑性分析法是以反应谱为基础,首先依据抗震需求谱和结构能力谱得到地震作用下建筑结构所产生的目标位移,随后在建筑结构上施加稳定的竖向荷载,同时施加单调递增的水平荷载直至达到目标位移,最后评估结构最终状态下的抗震性能㊂通过该方法可以评估地震作用下结构的内力和变形5。
提高异形柱框架节点抗震性能的试验研究
（ １ ． 河北工业大学 土木工程学院 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ０ １ ； ２ ．河北省土木工程技 术研 究 中心 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ０ １ ）
摘 要： 为 了解决异形柱结构节点 的薄弱问题 ， 对 异形 柱框架节 点核 心区应用 Ｘ形配筋增 强 、 聚丙 烯纤维增强及 钢纤维
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｅ ｆ ｆ ｏ ｒ ｔ ｓ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ｗ ｅ ａ ｋ ｐ ａ ｔ ｒ ｏ ｆ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎ ｓ ， ａ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｌ ｏ ｗ
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ
ｂ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ
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（ １ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ４０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ４ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
钢筋混凝土框架异型边节点抗震性能试验研究_张淑云
DOI:10.13800/ ki.xakjdxxb.2005.02.004第25卷 第2期西安科技大学学报Vol.25 No.2 2005年6月 JO U RNA L OF X I'A N U N IV ERSI T Y OF SCIENCE A ND T ECHNO LOG Y Jun.2005 文章编号:1672-9315(2005)02-0147-04钢筋混凝土框架异型边节点抗震性能试验研究张淑云1,2,白国良2,朱佳宁2,李红星2(1.西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安 710054;2.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055)摘 要:对4个钢筋混凝土框架异型边节点试件进行了拟静力试验,以研究此类节点的抗震性能。
根据试验结果,总结了异型边节点的破坏形态,研究了节点滞回曲线的特征,讨论了节点核芯配箍率、梁柱截面高度变化对异型边节点抗剪性能的影响,分析了异型边节点的受力机理,提出应以“小核芯”为分析单元来研究此类节点抗裂和承载力的建议,为异型节点设计公式的建立提供了基础数据。
关键词:钢筋混凝土;异型边节点;抗震性能;试验研究中图分类号:T U375.4 文献标识码:AExperimen on seismic behavior of the abnormalexterior joint of reinforced concrete frameZHANG Shu-y un1,2,BAI Guo-liang2,ZHU Jia-ning2,LI Hong-xing2(1.S chool of Architecture a nd Civil E ngineering,X i'an Univers ity of Scienc e and Technology,X i'an710054,China;2.School of Civil Engineer ing,X i'an U niversity of Architectu r e and Technology,X i'an710055,China)A bstract:For studying seismic behavior of the abnormal exterior joint of reinforced concrete frame,four abno rmal ex terior joints are tested by the pseudo-static experiment.Based on the experiment re-sults,the damage form of abnormal ex terior joint are summarized,characteristics of hy steresis curve are studied,the effect of stirrup ratio and height of column section and beam section on anti-shear property of abnormal joint are discussed,wo rking mechanism of abnormal exterio r joint is researched, the conclusion that the anti-crack and bearing capacity of abnormal joint are studied by analy zing the minor core of abno rmal exterior joint is proposed,the basic data is provided for the design formula of abnorm al joints.Key words:reinforced concrete;abno rmal exterior joint;seismic behavior;experimental research梁柱节点是钢筋混凝土框架抗震设计的重要部位。
钢管混凝土边框与剪力墙组合节点抗震性能试验研究的开题报告
钢管混凝土边框与剪力墙组合节点抗震性能试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着人们对建筑结构安全性的日益重视，抗震性能成为建筑结构设计与施工的重要指标之一。
当前，钢管混凝土结构与剪力墙结构作为新型建筑结构类型，其在抗震性方面具有一定的优势。
其中，钢管混凝土结构具有强度高、韧性好、施工快、重量轻等优点；而剪力墙结构则能够有效地抵抗地震力的水平荷载。
因此，两种结构类型的组合应用，将能够更好地提高建筑结构的抗震性能。
在钢管混凝土边框与剪力墙组合结构中，节点处是两种结构类型的连接点。
钢管混凝土边框与剪力墙结构节点的抗震性能直接影响到整个建筑结构的抗震性能。
因此，研究钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的抗震性能，是提高整个建筑结构抗震性能的重要途径之一。
二、研究目的和内容本文的研究目的是：通过试验研究的方法，探究钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的抗震性能，以提高建筑结构的抗震性能。
本文的研究内容主要包括以下两个方面：1. 钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的试验研究。
在试验室中搭建钢管混凝土边框与剪力墙组合结构，进行静力试验和动力试验，获取节点的受力性能和变形性能指标。
2. 基于试验结果的数值模拟分析。
通过有限元软件建模，模拟钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的受力性能和变形性能，分析试验情况下的节点承载力、节点刚度和节点变形等性能参数。
三、研究方法和步骤本文的研究方法主要包括试验研究和数值模拟。
试验研究是本研究的主要手段，可以获取较为真实的节点受力和变形情况。
数值模拟则可以对试验结果进行进一步分析，获取节点的更多性能指标。
本文的研究步骤如下：1. 确定研究的钢管混凝土边框与剪力墙组合结构的构造方案，包括结构的尺寸、材料和截面型号等。
2. 搭建试验台架，进行钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的试验研究。
试验方案包括静力试验和动力试验两个部分。
3. 分析试验结果，获取节点的受力性能和变形性能指标，包括节点承载力、节点刚度和节点变形等性能参数。
新型钢框架焊接节点抗震性能试验与数值分析
新型钢框架焊接节点抗震性能试验与数值分析作者：赵旭冉郑山锁张晓辉曹琛来源：《湖南大学学报·自然科学版》2020年第11期摘要：为提高钢框架焊接节点的抗震性能，提出一种盖板加强与腹板开孔削弱并用的新型节点构造形式. 对4个不同构造形式的钢框架焊接节点试件（标准型、盖板加强型、腹板开孔削弱型、新型）进行了低周往复加载试验及有限元分析，对比研究了梁端局部构造形式对钢框架节点破坏模式、滞回性能、承载力、刚度退化、延性及耗能能力的影响. 结果表明：相比标准节点，采取局部构造措施的节点均实现了塑性铰外移，使得破坏模式由梁柱连接焊缝处脆性破坏转换为梁局部塑性破坏;塑性变形能力及耗能能力显著提高;塑性应变累积加剧板件局部屈曲，造成强度、刚度逐步退化，抗震性能更优越. 新型节点在承载力、刚度基本不变的前提下，延性及耗能能力分别增加了20.0%、27.9%，验证了该类节点的可行性. 文中建立的基于应力三轴度损伤准则的有限元模型可有效预测各类型钢框架焊接节点在循环荷载作用下的受力性能.关键词：新型钢框架焊接节点;局部构造形式;抗震性能;低周往复加载试验;有限元分析中图分类号：TU391，TU317.1 文献标志码：AExperimental and Numerical Analysis on Seismic Behaviorof a New Type of Steel Frame Welded ConnectionZHAO Xuran1，2，ZHENG Shansuo1，2†，ZHANG Xiaohui1，2，CAO Chen1，2（1. School of Civil Engineering，Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an 710055，China;2. Key Laboratory of Structural Engineering and Earthquake Resistance （XAUAT）of the Ministry of Education，Xi’an 710055，China）Abstract：In order to improve the seismic performance of steel frame welded connections， a new type connection with combined strengthened cover and hole weakened web was presented. Low-cyclic reversed loading tests and finite element analysis were carried out on four steel beam-to-column connections with different structural forms （standard form， cover-plate reinforced form， web-opening weakened form， and new form）. The influence of local structural forms at beam end on the failure modes， hysteretic behavior， bearing capacity， stiffness degradation， ductility and energy dissipation capacity of the specimens were compared and discussed. The results show that，compared with the standard connection， the connection with local structural forms realizes the outward movement of plastic hinge from the connection zone， making the failure mode from the brittle failure of the connection weld to the plastic failure of the beam . Plastic deformation capacity and energy dissipation capacity are significantly improved as well. Plastic strain accumulation aggravates the local buckling of plates， resulting in gradual degradation of strength and stiffness，and the seismic performance is superior. In addition， under the premise that the bearing capacity and stiffness basically remain unchanged， the ductility and energy dissipation capacity of the new type connection increase by 20.0% and 27.9%， respectively， which verifies the feasibility of this connection. The finite element model， based on stress triaxiality damage criterion illustrated in this paper， can well predict the mechanical performance of various types of steel-frame-welded connections under cyclic loading.Key words：a new type of steel frame welded connection; local structural form; seismic performance; low-cyclic reversed loading test; finite element analysis自美国Northridge地震（1994年）和日本Kobe地震（1995年）后，为避免普通钢框架焊接节点在强震作用下发生脆性破坏，各国学者进行了大量的研究，提出了多种改善节点抗震性能的措施. 主要思路是实现塑性铰外移，改善节点处的复杂应力状态，缓解局部应力集中现象，从而提高节点的抗震性能[1]. 塑性铰外移分为2种基本形式：即梁端局部加强（如盖板加强型、扩大翼缘型、腋梁加强型）与梁截面局部削弱（狗骨型、腹板开孔型、焊接孔扩大型）[2-5].日本普遍采用梁端翼缘扩大型节点;美国主要采用狗骨型（RBS）节点;我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）推荐采用梁端盖板加强型节点. 但加强型节点需加大梁端截面或外加辅助件，势必造成不经济[6]. 削弱型节点则以降低试件的承载力为代价，且易引起削弱处板件局部稳定问题，存在一定弊端[7]. 可见，已有节点形式虽能增强节点的抗震性能，但都将不同程度上改变节点的强度或刚度. 为此，本文提出梁端翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的新型节点，旨在满足梁柱节点强度与刚度基本不变的前提下实现塑性铰外移，避免节点发生脆性破坏，保证钢框架结构的安全性.本文共设计了4个不同构造形式的钢框架焊接节点试件（分别为标准型、盖板加强型、腹板开孔削弱型、新型），研究了梁端局部构造对钢框架节点破坏形态、滞回曲线、承载力、刚度退化、延性及耗能能力等抗震性能的影响，并通过试验及数值模拟，验证了新型节点的可行性，以供实际工程参考.1 试验概况1.1 试件设计根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）[8]及《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）[9]要求，并以“强柱弱梁”“强节点弱构件”为原则设计了4个1 ∶ 2的钢框架焊接节点试件. 试件均采用Q235B热轧H型钢制作，柱截面规格为HW250×250×9×14，高度为2 050 mm，梁截面规格为HN300×150×6.5×9，长度为1 750 mm.为研究梁端局部构造形式对钢框架节点抗震性能的影响，建立4种节点形式：标准型节点、腹板开孔削弱型节点、盖板加强型节点及新型节点，如图1所示. 其中，新型节点构造上属于翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的节点形式，即通过改变框架梁盖板长度、腹板开孔半径及孔圆心至梁端的距离，使其承载力曲线与标准节点试件承载力曲线相近或重合.不同构造形式节点参数取值参照FEMA-350[10]及GB 50011—2010[9]. 为了保证梁端塑性铰外移至腹板开孔处，并使得盖板对塑性铰区翼缘约束作用相同，以便于分析局部構造变化对节点抗震性能的影响，新型节点翼缘盖板长度取为腹板开孔圆心至梁端的距离减去开孔半径，即将盖板长度与腹板开孔位置2个变量合为1个变量，用盖板长度表示. 腹板开孔半径为80 mm，盖板尺寸为200 mm×120 mm×10 mm （长×宽×厚）.所有试件梁柱连接均采用全焊连接，钢梁翼缘与钢柱翼缘采用Q235B加强板进行对接，加强板和梁翼缘与柱翼缘采用单边坡口全熔透对接焊缝连接;钢梁腹板与柱翼缘采用双面角焊缝连接. 焊条为E43型，焊缝质量符合《焊缝无损检测等级和评定》（GB/T 11345—2013）“B-Ⅱ级”要求. 试件详细尺寸如图2所示. 试件主要设计参数见表1. 钢材实测力学性能见表2.1.2 加载装置及加载制度试验在西安建筑科技大学结构实验室完成，加载装置如图3所示. 柱两端通过压梁及地脚螺栓固定于刚性地面上，且在柱翼缘与压梁、地面之间分别设垫滚板以确保柱在轴向力作用下能够自由变形. 柱端通过1台500 kN千斤顶施加轴向荷载;梁端采用50 t MTS液压伺服作动器施加水平低周往复荷载. 同时为了防止试件发生平面外失稳，在梁端两侧加设侧向支撑[11].试验时，首先在柱端施加400 kN恒定轴向荷载，轴压比约为0.19. 梁端水平荷载参考美国AISC 341-10[12]，以层间位移角为控制参数进行加载，具体加载制度见图4. 其中，层间位移角定义为：式中：Δ为梁端加载点水平侧移;L为梁的计算长度（1 500 mm）. 为了便于试验结果分析，规定作动器推向为正向，拉向为负向.1.3 测试内容试验测试内容包括：1）位移测量：位移计LVDT1测量梁端加载点位移;位移计LVDT2用来测量柱端位移;位移计LVDT3、LVDT4用来测量梁端塑性铰区转角;位移计LVDT5用来测量梁柱相对转角. 2）应变测量：在节点核心区、梁端塑性铰区等位置布置应变片以监测试件关键部位应变发展规律. 位移及应变测点布置如图5所示.2 试验结果及分析2.1 试验现象标准型节点SJ-1：在加载初期处于弹性阶段，其荷载-位移曲线呈线性发展. 当加载至θ为1.5%第1循环时，荷载-位移曲线出现明显转折，表明试件屈服进入塑性阶段，但此时试件各部位无明显变化. 当加载至θ为3%第2循环时，梁上、下翼缘距柱表面约80 mm出现轻微局部屈曲. 当加载至θ为4%第2循环时，梁腹板出现鼓曲现象，与此同时，梁下翼缘在焊接孔趾处出现细微横向裂纹. 持续加载，横向裂纹迅速发展并贯通整个翼缘，腹板在焊接孔趾处亦出现裂纹. 当加载至θ为5%第2循环时，梁下翼缘焊接孔趾处完全拉断，试件破坏，试验结束.Key words：a new type of steel frame welded connection; local structural form; seismic performance; low-cyclic reversed loading test; finite element analysis自美国Northridge地震（1994年）和日本Kobe地震（1995年）后，为避免普通钢框架焊接节点在强震作用下发生脆性破坏，各国学者进行了大量的研究，提出了多种改善节点抗震性能的措施. 主要思路是实现塑性铰外移，改善节点处的复杂应力状态，缓解局部应力集中现象，从而提高节点的抗震性能[1]. 塑性铰外移分为2种基本形式：即梁端局部加强（如盖板加强型、扩大翼缘型、腋梁加强型）与梁截面局部削弱（狗骨型、腹板开孔型、焊接孔扩大型）[2-5].日本普遍采用梁端翼缘扩大型节点;美国主要采用狗骨型（RBS）节点;我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）推荐采用梁端盖板加强型节点. 但加强型节点需加大梁端截面或外加辅助件，势必造成不经济[6]. 削弱型节点则以降低试件的承载力为代价，且易引起削弱处板件局部稳定问题，存在一定弊端[7]. 可见，已有节点形式虽能增强节点的抗震性能，但都将不同程度上改变节点的强度或刚度. 为此，本文提出梁端翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的新型节点，旨在满足梁柱节点强度与刚度基本不变的前提下实现塑性铰外移，避免节点发生脆性破坏，保证钢框架结构的安全性.本文共设计了4个不同构造形式的钢框架焊接节点试件（分别为标准型、盖板加强型、腹板开孔削弱型、新型），研究了梁端局部构造对钢框架节点破坏形态、滞回曲线、承载力、刚度退化、延性及耗能能力等抗震性能的影响，并通过试验及数值模拟，验证了新型节点的可行性，以供实际工程参考.1 试验概况1.1 试件设计根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）[8]及《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）[9]要求，并以“强柱弱梁”“强节点弱构件”为原则设计了4个1 ∶ 2的钢框架焊接节点试件. 试件均采用Q235B热轧H型钢制作，柱截面规格为HW250×250×9×14，高度为2 050 mm，梁截面规格为HN300×150×6.5×9，长度为1 750 mm.为研究梁端局部构造形式对钢框架节点抗震性能的影响，建立4种节点形式：标准型节点、腹板开孔削弱型节点、盖板加强型节点及新型节点，如图1所示. 其中，新型节点构造上属于翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的节点形式，即通过改变框架梁盖板长度、腹板开孔半径及孔圆心至梁端的距离，使其承载力曲线与标准节点试件承载力曲线相近或重合.不同构造形式节点参数取值参照FEMA-350[10]及GB 50011—2010[9]. 为了保证梁端塑性铰外移至腹板开孔处，并使得盖板对塑性铰区翼缘约束作用相同，以便于分析局部构造变化对节点抗震性能的影响，新型节点翼缘盖板长度取为腹板开孔圆心至梁端的距离减去开孔半径，即将盖板长度与腹板开孔位置2个变量合为1个变量，用盖板长度表示. 腹板开孔半径为80 mm，盖板尺寸为200 mm×120 mm×10 mm （长×宽×厚）.所有试件梁柱连接均采用全焊连接，钢梁翼缘与钢柱翼缘采用Q235B加强板进行对接，加强板和梁翼缘与柱翼缘采用单边坡口全熔透对接焊缝连接;钢梁腹板与柱翼缘采用双面角焊缝连接. 焊条为E43型，焊缝质量符合《焊缝无损检测等级和评定》（GB/T 11345—2013）“B-Ⅱ级”要求. 试件详细尺寸如图2所示. 试件主要设计参数见表1. 钢材实测力学性能见表2.1.2 加载装置及加载制度试验在西安建筑科技大学结构实验室完成，加载装置如图3所示. 柱两端通过压梁及地脚螺栓固定于刚性地面上，且在柱翼缘与压梁、地面之间分别设垫滚板以确保柱在轴向力作用下能够自由变形. 柱端通过1台500 kN千斤顶施加轴向荷载;梁端采用50 t MTS液压伺服作动器施加水平低周往复荷载. 同时为了防止试件发生平面外失稳，在梁端两侧加设侧向支撑[11].试验时，首先在柱端施加400 kN恒定轴向荷载，轴压比约为0.19. 梁端水平荷载参考美国AISC 341-10[12]，以层间位移角为控制参数进行加载，具体加载制度见图4. 其中，层间位移角定义为：式中：Δ为梁端加载点水平侧移;L为梁的计算长度（1 500 mm）. 为了便于试验结果分析，规定作动器推向为正向，拉向为负向.1.3 测试内容试验测试内容包括：1）位移测量：位移計LVDT1测量梁端加载点位移;位移计LVDT2用来测量柱端位移;位移计LVDT3、LVDT4用来测量梁端塑性铰区转角;位移计LVDT5用来测量梁柱相对转角. 2）应变测量：在节点核心区、梁端塑性铰区等位置布置应变片以监测试件关键部位应变发展规律. 位移及应变测点布置如图5所示.2 试验结果及分析2.1 试验现象标准型节点SJ-1：在加载初期处于弹性阶段，其荷载-位移曲线呈线性发展. 当加载至θ为1.5%第1循环时，荷载-位移曲线出现明显转折，表明试件屈服进入塑性阶段，但此时试件各部位无明显变化. 当加载至θ为3%第2循环时，梁上、下翼缘距柱表面约80 mm出现轻微局部屈曲. 当加载至θ为4%第2循环时，梁腹板出现鼓曲现象，与此同时，梁下翼缘在焊接孔趾处出现细微横向裂纹. 持续加载，横向裂纹迅速发展并贯通整个翼缘，腹板在焊接孔趾处亦出现裂纹. 当加载至θ为5%第2循环时，梁下翼缘焊接孔趾处完全拉断，试件破坏，试验结束.Key words：a new type of steel frame welded connection; local structural form; seismic performance; low-cyclic reversed loading test; finite element analysis自美国Northridge地震（1994年）和日本Kobe地震（1995年）后，为避免普通钢框架焊接节点在强震作用下发生脆性破坏，各国学者进行了大量的研究，提出了多种改善节点抗震性能的措施. 主要思路是实现塑性铰外移，改善节点处的复杂应力状态，缓解局部应力集中现象，从而提高节点的抗震性能[1]. 塑性铰外移分为2种基本形式：即梁端局部加强（如盖板加强型、扩大翼缘型、腋梁加强型）与梁截面局部削弱（狗骨型、腹板开孔型、焊接孔扩大型）[2-5].日本普遍采用梁端翼缘扩大型节点;美国主要采用狗骨型（RBS）节点;我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）推荐采用梁端盖板加强型节点. 但加强型节点需加大梁端截面或外加辅助件，势必造成不经济[6]. 削弱型节点则以降低试件的承载力为代价，且易引起削弱处板件局部稳定问题，存在一定弊端[7]. 可见，已有节点形式虽能增强节点的抗震性能，但都将不同程度上改变节点的强度或刚度. 为此，本文提出梁端翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的新型节点，旨在满足梁柱节点强度与刚度基本不变的前提下实现塑性铰外移，避免节点发生脆性破坏，保证钢框架结构的安全性.本文共设计了4个不同构造形式的钢框架焊接节点试件（分别为标准型、盖板加强型、腹板开孔削弱型、新型），研究了梁端局部构造对钢框架节点破坏形态、滞回曲线、承载力、刚度退化、延性及耗能能力等抗震性能的影响，并通过试验及数值模拟，验证了新型节点的可行性，以供实际工程参考.1 试验概况1.1 试件设计根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）[8]及《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）[9]要求，并以“强柱弱梁”“强节点弱构件”为原则设计了4个1 ∶ 2的钢框架焊接节点试件. 试件均采用Q235B热轧H型钢制作，柱截面规格为HW250×250×9×14，高度为2 050 mm，梁截面规格为HN300×150×6.5×9，长度为1 750 mm.为研究梁端局部构造形式对钢框架节点抗震性能的影响，建立4种节点形式：标准型节点、腹板开孔削弱型节点、盖板加强型节点及新型节点，如图1所示. 其中，新型节点构造上属于翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的节点形式，即通过改变框架梁盖板长度、腹板开孔半径及孔圆心至梁端的距离，使其承载力曲线与标准节点试件承载力曲线相近或重合.不同构造形式节点参数取值参照FEMA-350[10]及GB 50011—2010[9]. 为了保证梁端塑性铰外移至腹板开孔处，并使得盖板对塑性铰区翼缘约束作用相同，以便于分析局部构造变化对节点抗震性能的影响，新型节点翼缘盖板长度取为腹板开孔圆心至梁端的距离减去开孔半径，即将盖板长度与腹板开孔位置2个变量合为1个变量，用盖板长度表示. 腹板开孔半径为80 mm，盖板尺寸为200 mm×120 mm×10 mm （长×宽×厚）.所有試件梁柱连接均采用全焊连接，钢梁翼缘与钢柱翼缘采用Q235B加强板进行对接，加强板和梁翼缘与柱翼缘采用单边坡口全熔透对接焊缝连接;钢梁腹板与柱翼缘采用双面角焊缝连接. 焊条为E43型，焊缝质量符合《焊缝无损检测等级和评定》（GB/T 11345—2013）“B-Ⅱ级”要求. 试件详细尺寸如图2所示. 试件主要设计参数见表1. 钢材实测力学性能见表2.1.2 加载装置及加载制度试验在西安建筑科技大学结构实验室完成，加载装置如图3所示. 柱两端通过压梁及地脚螺栓固定于刚性地面上，且在柱翼缘与压梁、地面之间分别设垫滚板以确保柱在轴向力作用下能够自由变形. 柱端通过1台500 kN千斤顶施加轴向荷载;梁端采用50 t MTS液压伺服作动器施加水平低周往复荷载. 同时为了防止试件发生平面外失稳，在梁端两侧加设侧向支撑[11].试验时，首先在柱端施加400 kN恒定轴向荷载，轴压比约为0.19. 梁端水平荷载参考美国AISC 341-10[12]，以层间位移角为控制参数进行加载，具体加载制度见图4. 其中，层间位移角定义为：式中：Δ为梁端加载点水平侧移;L为梁的计算长度（1 500 mm）. 为了便于试验结果分析，规定作动器推向为正向，拉向为负向.1.3 测试内容试验测试内容包括：1）位移测量：位移计LVDT1测量梁端加载点位移;位移计LVDT2用来测量柱端位移;位移计LVDT3、LVDT4用来测量梁端塑性铰区转角;位移计LVDT5用来测量梁柱相对转角. 2）应变测量：在节点核心区、梁端塑性铰区等位置布置应变片以监测试件关键部位应变发展规律. 位移及应变测点布置如图5所示.2 试验结果及分析2.1 试验现象标准型节点SJ-1：在加载初期处于弹性阶段，其荷载-位移曲线呈线性发展. 当加载至θ为1.5%第1循环时，荷载-位移曲线出现明显转折，表明试件屈服进入塑性阶段，但此时试件各部位无明显变化. 当加载至θ为3%第2循环时，梁上、下翼缘距柱表面约80 mm出现轻微局部屈曲. 当加载至θ为4%第2循环时，梁腹板出现鼓曲现象，与此同时，梁下翼缘在焊接孔趾处出现细微横向裂纹. 持续加载，横向裂纹迅速发展并贯通整个翼缘，腹板在焊接孔趾处亦出现裂纹. 当加载至θ为5%第2循环时，梁下翼缘焊接孔趾处完全拉断，试件破坏，试验结束.Key words：a new type of steel frame welded connection; local structural form; seismic performance; low-cyclic reversed loading test; finite element analysis自美国Northridge地震（1994年）和日本Kobe地震（1995年）后，为避免普通钢框架焊接节点在强震作用下发生脆性破坏，各国学者进行了大量的研究，提出了多种改善节点抗震性能的措施. 主要思路是实现塑性铰外移，改善节点处的复杂应力状态，缓解局部应力集中现象，从而提高节点的抗震性能[1]. 塑性铰外移分为2种基本形式：即梁端局部加强（如盖板加强型、扩大翼缘型、腋梁加强型）与梁截面局部削弱（狗骨型、腹板开孔型、焊接孔扩大型）[2-5].日本普遍采用梁端翼缘扩大型节点;美国主要采用狗骨型（RBS）节点;我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）推荐采用梁端盖板加强型节点. 但加强型节点需加大梁端截面或外加辅助件，势必造成不经济[6]. 削弱型节点则以降低试件的承载力为代价，且易引起削弱处板件局部稳定问题，存在一定弊端[7]. 可见，已有节点形式虽能增强节点的抗震性能，但都将不同程度上改变节点的强度或刚度. 为此，本文提出梁端翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的新型节点，旨在满足梁柱节点强度与刚度基本不变的前提下实现塑性铰外移，避免节点发生脆性破坏，保证钢框架结构的安全性.本文共设计了4个不同构造形式的钢框架焊接节点试件（分别为标准型、盖板加强型、腹板开孔削弱型、新型），研究了梁端局部构造对钢框架节点破坏形态、滞回曲线、承载力、刚度退化、延性及耗能能力等抗震性能的影响，并通过试验及数值模拟，验证了新型节点的可行性，以供实际工程参考.1 试验概况1.1 试件设计根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）[8]及《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）[9]要求，并以“强柱弱梁”“强节点弱构件”为原则设计了4个1 ∶ 2的钢框架焊接节点试件. 试件均采用Q235B热轧H型钢制作，柱截面规格为HW250×250×9×14，高度为2 050 mm，梁截面规格为HN300×150×6.5×9，长度为1 750 mm.为研究梁端局部构造形式对钢框架节点抗震性能的影响，建立4种节点形式：标准型节点、腹板开孔削弱型节点、盖板加强型节点及新型节点，如图1所示. 其中，新型节点构造上属于翼缘盖板加强与腹板开孔削弱并用的节点形式，即通过改变框架梁盖板长度、腹板开孔半径及孔圆心至梁端的距离，使其承载力曲线与标准节点试件承载力曲线相近或重合.不同构造形式节点参数取值参照FEMA-350[10]及GB 50011—2010[9]. 为了保证梁端塑性铰外移至腹板开孔处，并使得盖板对塑性铰区翼缘约束作用相同，以便于分析局部构造变化对节点抗震性能的影响，新型节点翼缘盖板长度取为腹板开孔圆心至梁端的距离减去开孔半径，即将盖板长度与腹板开孔位置2个变量合为1个变量，用盖板长度表示. 腹板开孔半径为80 mm，盖板尺寸为200 mm×120 mm×10 mm （长×宽×厚）.所有试件梁柱连接均采用全焊连接，钢梁翼缘与钢柱翼缘采用Q235B加强板进行对接，加强板和梁翼缘与柱翼缘采用单边坡口全熔透对接焊缝连接;钢梁腹板与柱翼缘采用双面角焊缝连接. 焊条为E43型，焊缝质量符合《焊缝无损检测等级和评定》（GB/T 11345—2013）“B-Ⅱ级”要求. 试件详细尺寸如图2所示. 试件主要设计参数见表1. 钢材实测力学性能见表2.1.2 加载装置及加载制度试验在西安建筑科技大学结构实验室完成，加载装置如图3所示. 柱两端通过压梁及地脚螺栓固定于刚性地面上，且在柱翼缘与压梁、地面之间分别设垫滚板以确保柱在轴向力作用下能够自由变形. 柱端通过1台500 kN千斤顶施加轴向荷载;梁端采用50 t MTS液压伺服作動器施加水平低周往复荷载. 同时为了防止试件发生平面外失稳，在梁端两侧加设侧向支撑[11].试验时，首先在柱端施加400 kN恒定轴向荷载，轴压比约为0.19. 梁端水平荷载参考美国AISC 341-10[12]，以层间位移角为控制参数进行加载，具体加载制度见图4. 其中，层间位移角定义为：式中：Δ为梁端加载点水平侧移;L为梁的计算长度（1 500 mm）. 为了便于试验结果分析，规定作动器推向为正向，拉向为负向.1.3 测试内容试验测试内容包括：1）位移测量：位移计LVDT1测量梁端加载点位移;位移计LVDT2用来测量柱端位移;位移计LVDT3、LVDT4用来测量梁端塑性铰区转角;位移计LVDT5用来测量梁柱相对转角. 2）应变测量：在节点核心区、梁端塑性铰区等位置布置应变片以监测试件关键部位应变发展规律. 位移及应变测点布置如图5所示.2 试验结果及分析2.1 试验现象。
不同加载速率下梁柱边节点的抗震性能
不同加载速率下梁柱边节点的抗震性能范国玺;王德斌;杨树桐;郭海燕;宋玉普【摘要】为研究梁柱边节点的动态力学性能,采用位移加载控制方式,对3个梁柱边节点组合体试件开展动态加载试验.根据软化拉-压杆模型,预测了节点核心区裂缝的开展,并分析了轴压比和加载速率对节点破坏形态、承载能力、位移延性的影响规律. 结果表明:轴压比增大后,节点内裂缝数量减少,节点核心区斜裂缝与竖向轴力的夹角减小;随加载速率的提高,试件断裂面上越来越多的骨料被拉断,节点组合体严重损伤部分发生转移;加载速率提高后,试件的水平抗剪承载力提高9.73%,但试件的水平抗剪承载力随轴压比的变化不明显;节点组合体的变形能力随加载速率或轴压比的提高而减弱.%In order to study the dynamic mechanical properties of exterior beam-column joints, the dynamic loading tests on the specimens combined by three exterior beam-column joints were carried out with displacement control loading. The softened strut-and-tie model predicted the development of cracks in the core area of the loaded joints. The effects of the axial compression ratio and the loading speed on the failure mode, carrying capacity, displace-ment ductility of the loaded joints were analyzed. The results show that the number of cracks within joints and the angle between diagonal cracks and vertical axial force of the joint core area decrease as the axial compression ratio increases. As the loading speed increases, the number of fractured aggregates grows on the specimen surface, lead-ing to transfer of the seriously damaged part in the combined joints. Also, the horizontal shear carrying capacity of the specimen improves 9.73% as the loading speed increases, but the effect ofthe axial compression ratio on the horizontal shear carrying capacity of the specimen is not obvious. The deformation capacity of the joint combination is reduced with the increase of the axial compression ratio or the loading speed.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2015(036)010【总页数】6页(P1326-1330,1334)【关键词】梁柱边节点;加载速率;轴压比;软化拉-压杆模型;破坏形态;承载力;位移延性;抗震性能【作者】范国玺;王德斌;杨树桐;郭海燕;宋玉普【作者单位】中国海洋大学工程学院,山东青岛266100;大连交通大学土木与安全工程学院,辽宁大连 116028;中国海洋大学工程学院,山东青岛266100;中国海洋大学工程学院,山东青岛266100;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】TU375.4钢筋混凝土梁柱节点，是影响整体结构抗震性能的重要构件，且梁柱节点变形对框架变形影响较大。
基于STM理论剪力墙简化模型的研究
结构来替代钢筋混凝土结构进行分析 （ 图 １ 。 见 ）
将矩 形截 面梁等效成基 于 Ｓ Ｍ 梁模型可得其弯矩 ： Ｔ
＝
队
ｘ０ ８ ．ｈ
（） ２
式中，
无 限 刚梁
为梁分析模型中受拉 钢筋应变 ；， Ａ 为通过弯
矩求 出的简化 Ｓ Ｍ梁 分析模 型 中 两侧链 杆的 混凝土 截面 Ｔ
ｂ ｈ・ （） ３
单元模型用于剪 力墙 动力反应 分析 ， 称其 为 简化拉 压杆单 元模 型。该模 型是 由两 侧链 杆单元 、 中部 的斜 杆单元 和上 下无 限刚梁铰接构成 ， 图 ２所示 。除 了上 下无 限刚梁外 ， 如
模型的其余杆单元均为仅有轴 向滞变关系的二力杆单元 。
【 摘
要 】 ＳＭ（ｔｔｎ ｉＭ ｄ１模型具有力学概念 明晰 、 Ｔ Ｓ ｕａｄ ｅ ｏｅ） ｒ Ｔ 受力直观、 和易于掌握等优点 ， 简便 已经被广泛
用 于结 构复杂 区域或构件配筋计算和梁柱节点强度校核等。基 于 Ｓ Ｍ 模型的概念 ， Ｔ 本文提出一种由拉杆 、 压杆和 刚性 梁组成 的剪力墙宏观单元模型 ， 用于离散高层钢筋混凝土结构 中的剪 力墙 ， 尝试 改进高层钢筋 混凝 土结 构弹
， 与墙厚 ｔ ｄ 的乘积为斜杆面积 的计算方法 ： ４
Ａ ｄ＝］ｔ＝Ｌｃｓ ｄ ｔｏＯ （） ５
支撑 杆与水平杆 问的夹角 ） 始终保持不变 （ 这也 与实际试 验
结果 相符合 ） ③模型 的斜支撑杆单元各 自独立 工作 ， 模 ； 且
型的出平 面刚度 为零 ； ④模 型 的钢筋杆 单元 与混凝 土杆单 元之 间无粘结滑移。
模型每侧链杆均由两个 相互平行 的钢筋单元 和混凝土
单 元 构 成 ， 分 别 独 立 遵 循 各 自材 料 的 单 轴 应 力 应 变 关 系 。 且
异型柱框架结构与短肢剪力墙结构抗震性能对比分析
异型柱框架结构与短肢剪力墙结构抗震性能对比分析
孙兆英;郝焱
【期刊名称】《安徽建筑》
【年(卷),期】2012(019)006
【摘要】取某住宅，按现行规范利用PKPM设计软件设计成短肢剪力墙结构和异型柱结构，并以此为研究对象建立适当的有限元分析模型，利用有限元软件ADINA对其进行pushover分析，对这两种结构抗震性能进行比较。
【总页数】2页(P159-159,171)
【作者】孙兆英;郝焱
【作者单位】北京交通职业技术学院,北京102200;北京交通职业技术学院,北京102200
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.2
【相关文献】
1.巨型框架结构与巨型框架-次框桁架结构抗震性能对比分析 [J], 刘洋;管林松
2.三种异形柱框架结构抗震性能对比分析 [J], 吉倩;时长春
3.现浇与预制再生混凝土框架结构抗震性能对比分析 [J], 肖建庄;丁陶;王长青;范氏鸾
4.异型柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题 [J], 杨成蛟
5.外贴耗能空腹桁架和外贴BRB框架加固RC框架结构抗震性能对比分析 [J], 尹昭;高剑平;徐海涛;高胜文
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型钢混凝土异形柱中框架和边框架抗震性能试验对比分析
型钢混凝土异形柱中框架和边框架抗震性能试验对比分析薛建阳;杨青峰;刘祖强;赵鸿铁;周超锋【期刊名称】《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(048)003【摘要】为对比空间位置不同的型钢混凝土（SRC）异形柱框架的抗震性能，各设计1榀边框架和中框架进行低周反复加载试验，获得其破坏形态，分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性、耗能能力、刚度和型钢应变等特性。
结果表明：SRC异形柱框架符合“强柱弱梁、强构件弱节点”的抗震设计要求，滞回曲线饱满，延性好，耗能能力强；与边框架相比，SRC异形柱中框架具有更高的承载力、更强的耗能能力和更大的初始刚度，但两者的延性比较接近，刚度退化速度相差不大。
【总页数】5页(P316-320)【作者】薛建阳;杨青峰;刘祖强;赵鸿铁;周超锋【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055【正文语种】中文【中图分类】TU398.2【相关文献】1.反复荷载作用下型钢混凝土异形柱框架边节点力学性能试验研究 [J], 薛建阳;王玮;刘义;刘祖强;赵鸿铁2.方钢管混凝土组合异形柱防屈曲支撑框架抗震性能试验 [J], 于敬海;郑达辉;胡相宜;闫翔宇;李路川3.方钢管混凝土组合异形柱框架-钢板剪力墙结构抗震性能试验研究 [J], 于敬海; 张雪涛; 郑达辉; 李路川; 闫翔宇4.矩形柱框架、异形柱框架与异形柱框架-剪力墙结构的对比分析 [J], 朱艳5.足尺装配式混凝土异形柱框架结构抗震性能试验研究 [J], 倪韦斌;王少杰;乔德浩;吕绪亮;周满;赵立滨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于改进简化拉-压杆模型的钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力计算方法
基于改进简化拉-压杆模型的钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力计算方法张路杨;姚继涛;胡玉坤【期刊名称】《湖南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2024(51)1【摘要】在简化拉-压杆模型(Simplified softened strut-and-tie model,SSSTM)基础上,考虑轴压比对混凝土斜压杆倾角的影响,修正斜压杆倾角计算公式,并基于剪滞模型,考虑裂缝面纤维数量及纤维取向特性,建立裂缝面单位面积纤维拉应力计算公式,从而提出适用于钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力计算的改进简化拉-压杆模型(Modified simplified softened strut-and-tie model,MSSSTM).采用MSSSTM模型、SSSTM模型对36个钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力进行计算.结果表明:MSSSTM模型、SSSTM模型的试验值与计算值之比的平均值分别为1.01、1.05,变异系数分别为0.04、0.09;按照MSSSTM模型计算得到的钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力试验值与计算值吻合较好,离散性较小,且该模型亦能较合理地反映轴压比、混凝土强度等对节点受剪承载力的影响.【总页数】11页(P90-100)【作者】张路杨;姚继涛;胡玉坤【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院;西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TU375.4【相关文献】1.基于改进拉-压杆模型的预应力混凝土深受弯构件受剪承载力预测2.基于软化拉-压杆模型的RC空间边节点抗剪承载力计算方法3.基于简化拉压杆模型的钢筋混凝土框架异型节点抗剪性能研究4.钢筋混凝土框架中节点受剪性能计算的改进拉压杆模型5.钢筋钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力基于八面体强度的计算模型因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
eA钢筋混凝土不等肢异形柱抗剪性能试验研究》
破坏形态－剪切破坏 剪切斜裂缝首先在腹板位置出现，2个柱肢均破坏较严
重,说明加载时翼缘和腹板均参与抗剪。
研究的内容及其结论
箍筋 随配箍率增大，异形柱斜裂缝的
宽度和间距减小，试件的抗剪 承载力和变形能力增强。 2个柱肢内箍筋的应变变化不同： 腹板内箍筋－受力大，应变大； 翼缘内箍筋－受力小，应变小， 试件破坏时未达到屈服应变。
试件L05(α=45°)具有较大的承 载力，滞回曲线狭窄、捏拢， 下降段较陡,破坏突然。
研究的内容及其结论
加载角度对抗剪性能的影响 单根斜向加载试件的抗剪承载力
不一定大于沿框架轴线加载 （90°）试件的抗剪承载力。 但实际结构，由于异形柱成对 出现，斜向抗剪承载力大于沿 框架轴线方向的抗剪承载力 （平均值增抗剪性能的影响 翼缘尺寸 ，受剪承载力 。 破坏时，翼缘部分出现斜向剪切裂缝 翼缘部分
的混凝土、纵筋和箍筋对抗剪承载力有一定的贡 献。
研究的内容及其结论
加载角度对抗剪性能的影响 试件L04(α=135°)的滞回曲线比
较饱满，变形能力和抗震性能 相对较好，在正负2个加载方 向上的刚度差别较大，其正向 承载力最小；
演示结束，谢谢！