多种框架结构节点抗震性能的研究
《2024年装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究》范文
《装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究》篇一一、引言随着建筑技术的不断进步和城市化进程的加速,装配式预制混凝土框架结构因其高效、环保、快速施工等优点,在建筑领域得到了广泛应用。
然而,地震作为一种常见的自然灾害,对建筑结构的稳定性提出了严峻挑战。
因此,研究装配式预制混凝土框架结构的抗震性能,对于保障人民生命财产安全具有重要意义。
本文旨在通过对装配式预制混凝土框架结构的抗震性能进行深入研究,为实际工程提供理论依据和技术支持。
二、研究背景及意义装配式预制混凝土框架结构具有结构清晰、承载力高、施工速度快等优点,已成为现代建筑领域的重要选择。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对建筑结构的抗震性能提出了严格要求。
因此,研究装配式预制混凝土框架结构的抗震性能,对于提高建筑结构的抗震能力、减少地震灾害损失具有重要意义。
同时,该研究还可为装配式建筑的设计、施工和维护提供理论依据和技术支持,推动装配式建筑技术的进一步发展。
三、研究内容与方法本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对装配式预制混凝土框架结构的抗震性能进行研究。
具体研究内容如下:1. 理论分析:通过对装配式预制混凝土框架结构的力学性能进行分析,了解其受力特点和破坏机制,为后续的数值模拟和实验研究提供理论依据。
2. 数值模拟:利用有限元分析软件,建立装配式预制混凝土框架结构的数值模型,模拟地震作用下的结构响应和破坏过程,分析结构的抗震性能。
3. 实验研究:通过设计合理的实验方案,对装配式预制混凝土框架结构进行地震模拟实验,观察结构的破坏过程和抗震表现,验证数值模拟结果的准确性。
四、装配式预制混凝土框架结构抗震性能分析1. 结构特点分析:装配式预制混凝土框架结构具有结构清晰、承载力高、施工速度快等优点,同时节点连接采用干式连接方式,具有较好的抗震性能。
2. 抗震性能分析:通过理论分析、数值模拟和实验研究,发现装配式预制混凝土框架结构在地震作用下具有较好的抗震性能,能够有效地抵抗地震作用,减少结构破坏和损失。
钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能研究
钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能研究摘要:地震是一种自然灾害,给人类社会和经济发展带来了严重的破坏和损失。
钢筋混凝土(RC)框架结构是现代建筑中常见的结构形式,其在地震中的抗震性能显得尤为重要。
本文综述了钢筋混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能研究现状,并讨论了影响框架结构抗震性能的关键因素及其改善措施。
1. 引言地震是由地球内部的板块运动引起的地壳震动现象,其能量释放巨大,对建筑结构造成巨大的威胁。
地震对建筑结构的抗震性能要求越来越高,因此研究钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能具有重要意义。
2. 钢筋混凝土框架结构抗震性能的研究现状2.1. 抗震设计规范的发展钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究始于20世纪初。
随着地震工程学的发展,抗震设计规范逐渐成熟,并对钢筋混凝土框架结构的抗震性能提出了一系列的要求。
国内外的抗震设计规范主要包括中国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》、美国ACI 318-19《混凝土建筑规范》等。
2.2. 抗震性能参数的评估与分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能参数包括刚度、强度、耗能能力和剪力传递性能等。
通过实验和数值模拟,研究者可以评估和分析钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能。
相关研究表明,在一定的抗震设计条件下,增加钢筋含量、采用预应力技术和透水混凝土等可以有效提高框架结构的抗震性能。
2.3. 地震作用下的框架结构破坏机理钢筋混凝土框架结构在地震中常常经历弯曲屈服、剪切破坏和轴向压力破坏等多种破坏形态。
通过研究框架结构的破坏机理,可以更好地理解其抗震性能。
当前,研究者对框架结构的破坏机理已有了一定的认识,但仍存在一些问题有待进一步研究。
3. 影响框架结构抗震性能的关键因素3.1. 材料性能和构件质量钢筋混凝土框架结构的抗震性能受材料性能和构件质量的影响。
材料性能包括混凝土的抗压强度、钢筋的屈服强度等。
构件质量涉及施工质量控制、钢筋的加工和焊接质量等。
3.2. 结构形式和布置框架结构的形式和布置对其抗震性能有着重要影响。
框架结构抗震性能分析
框架结构抗震性能分析摘要:文章通过对框架结构,房屋框架结构的类型、抗震等级的要求等进行概述,分析了框架结构等建筑形式,抗震性能的优劣,并提出如何提高建筑物的抗震性能方法。
关键词:框架结构抗震性能抗震等级一、框架结构概述框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。
适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。
二、房屋框架结构分类及特点1、分类房屋的框架按跨数分有单跨、多跨;按层数分有单层、多层;按立面构成分有对称、不对称;按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。
其中最常用的是混凝土框架(现浇整体式、装配式、装配整体式,也可根据需要施加预应力,主要是对梁或板)、钢框架。
装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
2、特点框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
抗震房-房屋框架结构框架结构体系的缺点为:框架节点应力集中显著;框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑,框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对与各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。
不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究
Vol.51 No.5Mar. 2021第 51 卷 第 5 期2021 年 3 月上建 筑 结 构Building StructureDOI :10. 19701/j.jzjg.2021.05.010不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究*边瑾靓・2,曹万林1,张宗敏1,叶涛萍⑺(1北京工业大学城市建设学部,北京100124;2天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室,天津300384;3中建二局第一建筑工程有限公司,北京100176)[摘要]提出了双L 形带加劲肋节点,该节点由焊接在钢管柱上的双L 形带加劲肋组件、节点区域钢管及双L 形 带加劲肋组件上的梁段区域构成。
为研究所提出节点的抗震性能,进行了双L 形带加劲肋节点、双L 形无加劲肋节点、直板连接型节点、焊接型节点的低周反复荷载试验,分析比较了不同节点的破坏特征、承载力、滞回特性、延 性、刚度退化、耗能能力。
结果表明:不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能影响较大。
焊接型节点 承载力和延性较差,直板连接型节点中双直板连接型节点抗震性能优于三直板连接型节点。
双L 形带加劲肋节点的承载力、刚度及耗能能力显著提高。
双L 形强化加劲肋节点构造简单,三角加劲肋高度的增加提高了该节点的抗震性能。
[关键词]装配式;钢管再生混凝土框架;梁柱节点;抗震性能;耗能能力中图分类号:TU398 文献标识码:A 文章编号:1002-848X ( 2021) 05-0067-08[引用本文]边瑾靓,曹万林,张宗敏,等.不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究[ J ] . 建筑结构,2021,51 ( 5) :67-74,60. BIAN Jinliang, CAO Wanlin, ZHANG Zongmin, et al. Influence research on seismic performance of assembly recycled CFST frames joints with different constructions [ J ] . Building Structure,2021,51(5) :67-74,60.Influence research on seismic performance of assembly recycled CFST frames joints withdifferent constructionsBIAN Jinliang 1,2, CAO Wanlin 1 , ZHANG Zongmin 1 , YE Taoping 1,3(1 Faculty of Architecture, Civil and Transportation Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124,China ; 2 Tianjin Key Laboratory of Civil Structure Protection and Reinforcement , Tianjin Chengjian University , Tianjin 300384, China ; 3 The First Construction Engineering Company Ltd. of China Construction Second Engineering Bureau,Beijing 100176, China)Abstract :A double L-shaped joint ( DLJ) with stiffener was proposed. The joint was composed of a double L-shaped withstiffener assembly welded to a steel pipe column, a steel pipe in the joint area, and a beam section area on the doubleL-shaped with stiffener assembly. To study the seismic performance of DLJ with stiffener, the low cycle repeated load test of DLJ with stiffener, DLJ without stiffener, straight plate connection joint and welded joint were carried out. The failurecharacteristic, load bearing capacity, hysteretic property, ductility, stiffness degradation and energy dissipation of differentjoints were analyzed and compared. The results show that the different constructions of joints have a great influence on the seismic performance of the assembly recycled concrete-filled steel tube ( CFST) frames joints. The bearing capacity andductility of welded joint are poor. The seismic performance of double-straight-plate connection joint in straight plate joint is better than that of three-straight-plate connection joint. The bearing capacity,stiffness and energy dissipation capacity of the DLJ with stiffener are significantly improved. The DLJ with enhanced stiffener has simple structure and the increase in the height of the triangular stiffener improves the seismic performance of the joint.Keywords :assembly ; recycled concrete-filled steel tube frame ; column to beam joint ; seismic performance ; energydissipation capacity0 引言钢框架结 构 自 重 轻, 抗 震 性 能 好, 装 配 化 程度高,广泛应用于装配式建筑中[1]。
探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固
探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固背景钢筋混凝土结构常常是建筑工程中的主流结构类型,而梁柱节点是钢筋混凝土结构中最关键的组成部分之一,其在地震等外力作用下的破坏往往占据了钢筋混凝土结构破坏机理的重要位置。
为了提高钢筋混凝土结构在地震等外力作用下的抗震能力,钢筋混凝土结构的抗震加固一直是一个需要深入研究的问题。
梁柱节点的破坏形式在钢筋混凝土结构中,梁柱节点的破坏形式主要包括以下几种:1.铰接破坏:在地震作用下,梁柱节点处的部位出现弯曲变形,使得梁柱处的承载能力减弱,最终导致铰接破坏。
2.剪切破坏:梁柱节点处大量的剪力和剪应力,往往是造成钢筋混凝土梁柱节点破坏的重要原因之一。
3.拉伸破坏:受到剪力和剪应力的作用下,梁柱节点处的混凝土和钢筋均会发生拉伸破坏。
4.压力破坏:梁柱节点处由于承受的压力作用过大而出现破坏。
抗震加固措施为了提高钢筋混凝土梁柱节点的抗震能力,通常采取以下几种措施:1.加固钢筋混凝土梁柱节点的衔接部位,增加主筋、箍筋和钢板的数量,并增强节点钢筋的连接埋置长度。
2.搭建钢结构框架,加固原有钢筋混凝土结构的梁柱节点。
3.增加地下室的深度,使得钢筋混凝土梁柱节点处之下的地面较硬、较稳定,从而增强梁柱节点的承载能力。
抗震加固材料在钢筋混凝土梁柱节点的抗震加固中,常用的加固材料主要包括以下几种:1.碳纤维:碳纤维具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优良性能,常常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。
2.玻璃纤维:玻璃纤维加固材料具有质轻、耐腐蚀、难燃等特点,常被用于建筑结构的加固中。
3.钢板:钢板具有高强度、耐磨损等特点,常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。
4.钢筋:钢筋可以增强钢筋混凝土梁柱节点的连接点,增加梁柱节点的承载能力。
抗震加固方法1.碳纤维加固法:碳纤维加固法是一种在梁柱节点处将碳纤维布置在构件表面,并采用特定的胶粘剂黏合的加固方法。
该方法具有施工简便、加固效果好等优点。
2.钢板加固法:钢板加固法是将钢板焊接在梁柱节点处,以增加连接点的承载能力。
钢筋混凝土框架节点抗震性能探讨
钢筋混凝土框架节点抗震性能探讨【摘要】材料工程学是建筑行业研究的重点内容,在长期施工实践及材料配制中已取得了先进的成果。
本次分析了钢筋混凝土材料的应用特点,对其框架中节点抗震设计提出了合理化建议。
【关键词】混凝土;框架;节点抗震;性能钢筋混凝土是现代建筑物广泛使用的材料,其改变了过去单一组合形式的建筑物体,增强了整个建筑的耐久性能。
为了更好地利用钢筋混凝土,施工单位应注重钢筋结构抗震性能的控制,加强节点施工质量的控制与维护,避免因节点薄弱而发生质量病害现象。
一、钢筋混凝土的特点早期建筑行业普遍采用混合料作为施工材料,旧混凝土多数采用胶凝材料与集料胶等配合成符合材料,基本满足了简单结构的建筑使用要求。
基于材料工程学指导下,混凝土材料开始植入钢筋作为支护结构,利用钢筋网或单个构件实施加强处理,保证了钢筋混凝土的应用性能。
钢筋混凝土的特点:1、牢固性。
单一混凝土仅利用胶结料、粗细集料等原材料,按照行业规定比例混合而成,这种混合料改变了过去水泥材料筑造的缺陷,从某种程度上增强了建筑结构的使用价值。
经过一段时间的施工改造,建筑行业研制了性能更好的应用材料,钢筋混凝土成为了功能级别更高的框架体[1]。
此种混凝土选配相同质地的钢筋作为配合物质,植入普通混合料中加工处理,综合改善了混凝土结构的牢固性,从局部结构改善了混凝土的使用功能。
2、耐久性。
对于钢筋混凝土来说,其耐久性特点表现于建筑结构的使用寿命,因添加了钢筋材料为框架支护体,建筑物使用寿命得到了显著的改善,如表1。
从表中可以看出,无论是大、中、小型建筑物,试验勘测数据都显示,建筑物应用钢筋混凝土材料后的寿命得到延长,寿命误差范围5-10年,这说明植入了钢筋,框架的耐久性得到增强。
3、灵活性。
钢筋安装使用具有很强的灵活性,不仅适用的建筑范围广阔,且不易受到外在条件变化而发生性能的改变。
近年来,国内70%以上的建筑物倡导使用钢筋混凝土结构,涉及到商用建筑、民用建筑等主要工程范围,不仅现场施工的操作流程便捷,钢筋后期的使用性能更为优越。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究
钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究在当今的建筑领域,钢筋混凝土框架结构因其良好的整体性、较大的室内空间以及灵活的布局,被广泛应用于各类建筑中。
然而,地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害,对建筑物的安全构成了严重威胁。
因此,深入研究钢筋混凝土框架结构的抗震性能具有极其重要的现实意义。
一、钢筋混凝土框架结构的特点及抗震原理钢筋混凝土框架结构主要由梁、柱组成,通过节点连接形成一个整体的框架体系。
这种结构具有较高的承载能力和较好的变形能力。
在抗震方面,其原理主要体现在以下几个方面:首先,框架结构的整体性使得各构件能够协同工作,共同抵抗地震作用。
柱子作为主要的竖向承重构件,承担着大部分的竖向荷载,并将其传递至基础;梁则主要承受水平荷载,并通过与柱子的连接将荷载传递给柱子。
其次,钢筋和混凝土的协同工作使得结构具有较好的延性,能够在地震作用下发生一定程度的变形而不致突然倒塌。
钢筋能够提供抗拉强度,混凝土则提供抗压强度,二者相互配合,有效地抵抗地震力。
二、影响钢筋混凝土框架结构抗震性能的因素1、结构布置合理的结构布置是保证框架结构抗震性能的关键。
包括平面布局的规则性、竖向刚度的均匀性等。
平面布局不规则,如凹凸不规则、扭转不规则等,会导致地震作用下结构的受力不均匀,从而增加破坏的风险。
竖向刚度不均匀,如底层空旷、楼层收进等,会引起地震力在竖向的分布不均匀,导致薄弱层的出现。
2、梁柱截面尺寸梁柱的截面尺寸直接影响其承载能力和变形能力。
较大的截面尺寸可以提供更高的承载能力,但可能会增加结构的自重,同时也会影响建筑的使用空间。
过小的截面尺寸则可能导致承载能力不足和变形过大。
3、钢筋配置钢筋的配置包括纵筋和箍筋。
纵筋主要承担拉力,其数量和直径的合理配置能够保证柱子和梁在受拉时的承载能力。
箍筋则主要用于约束混凝土,提高混凝土的抗压能力,并增强柱子和梁的抗剪能力。
4、混凝土强度混凝土的强度等级直接影响结构的承载能力和变形能力。
装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展共3篇
装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展共3篇装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展1装配式混凝土框架结构是一种新型的建筑结构体系,其具有快速装拆、可重复使用、高质量成品等特点。
然而,在地震等自然灾害中,装配式混凝土框架结构需要具备良好的抗震性能,才能保证建筑物的安全性。
因此,本文将阐述装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能的研究进展。
一、概述任何结构都会存在受力集中的地方,而装配式混凝土框架结构的连接节点是其中的一个重要环节。
连接节点不仅要承受垂直载荷和水平荷载,还要承受地震力对结构产生的影响。
因此,研究连接节点的抗震性能对于提高装配式混凝土框架结构的抗震能力至关重要。
二、节点类型装配式混凝土框架结构的连接节点类型主要分为刚性节点和半刚性节点两种。
刚性节点指的是在节点处设置刚性连接板和刚性箍筋,使框架节点形成整体刚性的连接方式。
此类节点的抗震性能较好,但在审美和构造上存在一定的限制。
半刚性节点则兼备了连接板和箍筋的作用,同时也可以兼顾节点伸缩性。
与刚性节点相比,其具有更好的工艺性和美观性,但在抗震性能方面可能略逊于刚性节点。
三、节点设计装配式混凝土框架结构的连接节点设计需要充分考虑其在地震作用下的受力特点。
主要包括节点的剪切抗力、轴向力承受能力、旋转能力和节点底部的剪切滞回性。
剪切抗力是连接节点的主要抗震指标之一,其抗震能力需要通过强化节点的节点钢筋来提高。
轴向力承受能力则是指节点在受到在竖向荷载作用下的承载能力,它主要由节点形式和节点刚度所影响。
旋转能力则是指节点在地震时具有可变形性,并且能够承受旋转荷载的能力。
节点底部的剪切滞回性指的是节点地基土壤中的缓慢变形过程,它对节点的剪切性能有着重要的影响。
四、节点连接方式装配式混凝土框架结构的连接方式有螺栓连接和焊接连接两种,而焊接连接由于需要现场施工,对构件的质量和准确性提出了更高的要求,使其难以被广泛采用。
因此,大多数装配式混凝土框架结构采用螺栓连接。
钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究
钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究随着城市化进程的不断推进,建筑物的抗震性越来越被重视。
钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式,其节点作为框架结构的重要组成部分,其抗震性能对整个结构的抗震性能起着关键作用。
本文将就钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验进行研究。
一、钢筋混凝土框架节点的结构形式钢筋混凝土框架结构一般由柱、梁、墙等构件组成,构件之间通过连接件连接起来。
钢筋混凝土框架节点是连接构件的关键部分,承受着构件之间的荷载和力矩。
钢筋混凝土框架节点一般分为刚性节点和半刚性节点两种类型,其中刚性节点的刚度较大,而半刚性节点的刚度较小。
刚性节点的应力和变形分布较为均匀,而半刚性节点的应力和变形分布较为不均匀。
二、钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验一般通过模型试验进行。
在模型试验中,首先要确定试验的参数,包括节点类型、节点尺寸、材料类型和试验荷载等。
然后设计试验方案,制作试验模型,进行试验。
试验中,应根据试验要求进行加载,并记录试验数据,包括荷载、位移、应力、应变等。
试验结束后,应对试验数据进行分析和处理,得出试验结论。
三、钢筋混凝土框架节点的影响因素钢筋混凝土框架节点的抗震性能受到多种因素的影响,包括节点类型、节点尺寸、材料类型、试验荷载和连接方式等。
其中,节点类型是影响抗震性能最为重要的因素之一。
四、钢筋混凝土框架节点的设计方法钢筋混凝土框架节点的设计应根据国家相关标准和规范进行,采用强度设计和变形设计相结合的方法,保证节点的强度和变形能力均满足要求。
在节点设计中,应根据节点类型和荷载情况进行合理的尺寸设计和配筋设计,并选择合适的节点连接方式,确保节点的抗震性能。
五、钢筋混凝土框架节点的加固方法对于已经存在的钢筋混凝土框架结构,如果节点抗震性能不足,可以通过加固节点的方式提高结构的抗震性能。
加固方法包括增加节点的截面尺寸、加强节点的配筋、采用钢板加固等。
装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究
装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究一、概述随着建筑行业的快速发展,装配式预制混凝土框架结构作为一种新兴的建筑形式,近年来在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
该结构形式以其施工速度快、质量可控、环保节能等诸多优点,成为现代城市建设的重要选择。
装配式预制混凝土框架结构在抗震性能方面的研究尚不够深入,尤其是在地震多发地区,其抗震能力的评估和提升显得尤为重要。
装配式预制混凝土框架结构由预制混凝土构件在施工现场进行组装而成,其抗震性能受到构件连接方式、节点设计、材料性能等多种因素的影响。
对装配式预制混凝土框架结构的抗震性能进行深入研究,不仅可以提高结构的安全性和稳定性,也可以推动建筑行业的技术进步和创新发展。
本文旨在通过理论分析和实验研究,全面探讨装配式预制混凝土框架结构的抗震性能。
对装配式预制混凝土框架结构的基本原理和构造特点进行介绍,明确研究对象和范围。
综述国内外在该领域的研究现状和发展趋势,分析现有研究的不足和需要进一步探索的问题。
提出本文的研究方法和技术路线,包括实验设计、数据处理、结果分析等方面,为后续研究奠定基础。
通过本文的研究,期望能够为装配式预制混凝土框架结构的抗震设计和施工提供理论支持和技术指导,推动建筑行业向更安全、更高效、更环保的方向发展。
1. 简述装配式预制混凝土框架结构的背景及发展趋势随着科技的不断进步和建筑行业的持续发展,装配式预制混凝土框架结构作为一种新型的建筑形式,逐渐在全球范围内受到广泛关注。
这种结构形式以预制混凝土构件为主要构成元素,通过精确的工厂化生产,再在现场进行装配和连接,最终形成一个完整的建筑结构体系。
装配式预制混凝土框架结构的背景可以追溯到20世纪中期的工业化浪潮。
当时,随着生产技术的提升和劳动力成本的增加,建筑行业开始寻求更高效、更经济的建筑方式。
预制混凝土构件由于具有生产周期短、质量可控、施工效率高等优点,逐渐被引入到建筑领域。
而随着设计理念的更新和抗震要求的提高,装配式预制混凝土框架结构因其良好的抗震性能和灵活性,逐渐成为现代建筑的重要选择。
钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究
钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究一、本文概述随着全球地震活动的频繁和建筑结构的日益复杂,钢筋混凝土框架节点的抗震性能和设计方法成为了土木工程领域的研究热点。
本文旨在探讨钢筋混凝土框架节点的抗震性能,分析其受力机制和破坏模式,并提出相应的设计方法,以提高结构的抗震能力。
通过深入研究和系统分析,本文旨在为工程师和设计师提供更为科学、合理的设计依据,为保障人民生命财产安全贡献一份力量。
在本文中,首先将对钢筋混凝土框架节点的抗震性能进行系统的理论分析和实验研究。
通过对节点受力机制的深入剖析,明确节点在地震作用下的应力分布和变形特点,揭示节点破坏的内在原因。
同时,通过大量的实验数据,验证理论分析的可靠性,并为后续的设计方法提供实证支持。
本文将提出一种针对钢筋混凝土框架节点的抗震设计方法。
该方法将综合考虑节点的受力特点、材料性能、结构形式等多方面因素,通过合理的结构布置和构造措施,提高节点的抗震能力。
同时,该方法还将注重与现有设计规范的衔接,以确保设计的可行性和实用性。
本文将对所提出的抗震设计方法进行应用研究和案例分析。
通过具体工程实例的验证,评估设计方法的有效性和可靠性,为实际工程应用提供有益的参考。
通过对案例的深入分析,总结经验教训,为今后的研究工作提供借鉴。
本文旨在通过理论分析、实验研究和设计应用等多个方面,全面深入地探讨钢筋混凝土框架节点的抗震性能与设计方法。
希望通过本文的研究,能够为土木工程领域的发展做出一定的贡献,为保障人民生命财产安全提供更为科学、有效的技术支持。
二、钢筋混凝土框架节点抗震性能分析钢筋混凝土框架节点的抗震性能是评估建筑结构整体安全性的重要环节。
在地震作用下,框架节点承受着来自不同方向的复杂应力,包括剪切力、弯曲力以及轴力等。
这些应力的综合作用可能导致节点出现裂缝、钢筋屈服、混凝土剥落等现象,从而影响结构的完整性和稳定性。
为了深入了解钢筋混凝土框架节点的抗震性能,我们需要对其进行系统的分析。
RC框架—支撑结构抗震性能研究及对比选型
RC 框架—支撑结构抗震性能研究及对比选型随着经济的发展和城市化进程的推进,高层建筑已经成为城市建设和发展的主要方向。
然而,高层建筑对支撑结构的抗震性能要求非常高。
因此,在高层建筑的设计过程中,选用合适的支撑结构是至关重要的。
本文将从RC 框架的角度出发,探讨支撑结构抗震性能的研究及对比选型。
一、RC 框架的构成和特点RC 框架是一种广泛应用的结构形式,它由柱、梁和框架构成,主要承受侧向荷载和重力荷载。
在RC 框架中,柱和梁通常采用钢筋混凝土材料。
由于RC 框架结构具有优良的刚度和强度,被广泛应用于各种类型的建筑中。
此外,RC 框架还具有高效率、易于施工、经济实用等特点。
二、支撑结构抗震性能的研究1、地震力分析支撑结构的抗震性能主要取决于其对地震荷载的响应能力。
因此,对支撑结构的地震力学分析是确定其抗震性能的关键所在。
地震力分析的目的是确定结构对于地震的响应,进而评估其在地震中的稳定性和安全性。
2、容量谱法容量谱法是一种基于结构损伤程度的评估方法,其原理是在地震荷载下,在结构达到极限状态之前,计算结构的最大形变能力,然后将该能力与已知的地震强度进行比较。
通过比较,可以判断结构的稳定性和安全性,为结构的抗震设计提供基础。
3、时程分析时程分析是一种基于结构动力特性的抗震分析方法。
它考虑了地震动中的不确定性,通过模拟地震的运动,评估结构在地震中的响应能力。
时程分析可用于确定结构的形变程度、内力响应、破坏模式等指标,为结构的抗震设计提供依据。
三、RC 框架的抗震设计1、剪切墙剪切墙是一种在RC 框架结构中常见的构件,具有很好的抗震性能。
在地震中,剪切墙能够吸收地震荷载并转移荷载,起到支撑结构的作用。
因此,在RC 框架的抗震设计中,剪切墙的选型和布置十分重要。
2、框架节点RC 框架的节点是结构的重要部分,也是发生破坏的主要部位。
在抗震设计中,应充分考虑节点的受力情况,采用合适的节点形式和连接方式,增强其抗震能力。
框架节点受力性能研究及主要影响因素
框架节点受力性能研究及主要影响因素摘要:钢筋混凝土框架结构节点是结构的重要部位,起着连接结构构件,分配内力、传递内力,协调构件之间的变形,使结构整体共同工作,同时也承受着主要内力,抗震设计中要求“强节点”设计来抵抗地震剪力,节点一旦破坏,结构即告破坏。
关键词:节点;抗震性能;影响因素1框架节点受力性能研究:节点核芯区在弯矩和剪力、梁和柱端的轴力共同作用下处于多轴的复杂应力状态。
混凝土开裂前,节点应力接近于弹性分布,箍筋的应力很低。
当荷载达到最大承载力的60%~70%,核心区出现对角线方向的斜裂缝,箍筋应力突然增大。
在荷载的多次反复作用下,核心区形成交叉的两组平行斜裂缝,箍筋逐个屈服,裂缝不断开展。
同时,梁、柱内纵向钢筋受拉屈服,端部构成塑性铰,钢筋和混凝土的滑移区从构件部分逐渐地伸入节点内部,因而节点的变形增大,刚度退化。
核心区混凝土在斜向拉、压应力的交替作用下,斜裂缝多次张合,磨损严重,滞回曲线为严重的捏拢现象。
最终,核心区混凝土裂缝增大、破损剥落,承载力下降。
节点承载力和滞回特性取决于梁柱端内力的比例、轴压比、纵筋数量和箍筋构造、钢筋锚固等因素。
2结构抗震性能的特点:结构在地震时发生的相应反应称为地震反应,包括速度、加速度、位移。
同时,结构内部发生很大的变形和内力(应力),当它们超过了材料和构件的各项极限值后,结构将出现不同程度的各种破坏现象,例如钢筋屈服,显著的残余变形,混凝土裂缝,碎块或构件坠落,局部的破损,整体结构倾斜,甚至倒塌等等。
3延性的概念和表达按照研究或分析的对象,广义力-变形关系有具体的物理概念和相应的曲线形状,所有这些宏观的力-变形曲线,可概括为两类典型的形状;一类曲线有明显的尖峰,达到最大承载力(Fmax)后突然下跌;另一类曲线在临近最大承载力的上下有可观的平台,即能够经受很大的变形,而承载力没有显著降低。
一般称前者为脆性,后者为延性。
为了度量和比较结构或材料的延性,必须有一个明确的数值指标,一般取延性或延性比。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一,其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力,广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计,以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力,是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度,其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中,应根据地震作用的水平和垂直特点,合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中,应根据结构所处地震烈度区域和设计要求,合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力,能够消耗地震能量,减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中,应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式,确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求,设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素,选择合适的钢筋混凝土框架结构形式,如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施,如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数,实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点,选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节,需要采用可靠的连接方式,如焊接、螺栓连接等。
同时,应加强节点的抗震设计,通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施,提高结构的整体抗震性能。
框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析
框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析一、本文概述本文旨在深入研究框架结构在地震中的抗倒塌能力,特别是在汶川地震极震区的实际震害案例分析基础上,探讨框架结构的抗震性能和失效机制。
汶川地震是中国历史上一次具有极大破坏性的地震,其极震区的震害情况尤为严重,为我们提供了宝贵的震害数据和实际案例。
本文通过分析这些案例,旨在提升对框架结构抗震性能的理解,为未来的抗震设计和防灾减灾提供科学依据。
文章首先将对框架结构的基本特性和抗震设计原理进行概述,为后续的分析和讨论提供理论基础。
随后,将详细介绍汶川地震极震区的几个典型框架结构震害案例,包括震害现象、破坏程度和影响因素等。
通过对这些案例的深入分析,我们将揭示框架结构在地震中的倒塌机制和薄弱环节,探讨现有抗震设计方法的优点和不足。
在此基础上,文章将进一步研究提高框架结构抗地震倒塌能力的有效措施和方法。
结合震害案例的分析结果,我们将探讨如何优化框架结构的抗震设计,提高结构的延性、耗能能力和整体稳定性。
还将关注新型抗震材料和技术的应用,以期在未来抗震设计和防灾减灾工作中取得更好的效果。
本文将对研究成果进行总结,并提出对未来研究方向的展望。
通过本文的研究,我们期望能够为提升我国框架结构抗震性能提供有益的建议和参考,为保障人民群众生命财产安全做出积极贡献。
二、框架结构的抗地震倒塌能力分析框架结构作为一种常见的建筑结构形式,其抗地震倒塌能力一直是工程界和学术界研究的重点。
在汶川地震极震区的震害案例分析中,我们可以发现,框架结构的抗地震倒塌能力受到多种因素的影响,包括结构设计、材料性能、施工质量、地震动特性等。
从结构设计的角度来看,合理的抗震设计是提高框架结构抗地震倒塌能力的关键。
在汶川地震中,一些遵循了现行抗震设计规范的框架结构表现出了较好的抗震性能,能够在地震中保持结构的整体性和稳定性。
然而,也有一些框架结构由于设计上的不足,如结构布置不合理、节点连接不牢固等,导致在地震中出现了严重的破坏甚至倒塌。
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究摘要:建筑行业是我国的支柱型产业,然而,随着社会的发展,传统的建筑行业难以为继,近年来,国家开始大力推广建筑工业化和住宅产业化,不断升级调整住宅产业结构,预制装配式建筑产业应运而生。
与传统的建筑行业相比,预制装配式建筑具有预制构件工业化生产、结构施工周期短、节能环保减排、有利于可持续发展、具有显著的经济效益等优势,是未来建筑发展方向。
国内装配式建筑的典型结构体系为装配整体式框架结构,改进的法国世构体系与欧洲“DoubleWall”装配整体式剪力墙体系也在国内得到一定程度的应用。
众所周知,框架梁柱之间的可靠连接是框架结构整体性的关键。
混凝土现浇的传统混凝土结构一般不会出现构件之间连接破坏,但装配式结构不同,预制结构其薄弱部位是连接节点,节点区域对整体结构的安全具有重要意义,因此推广预制装配结构体系的关键是研究预制框架节点连接方式。
基于此,本篇文章对装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验进行研究,以供参考。
关键词:装配式混凝土;框架结构;梁柱节点;抗震性能试验引言随着经济结构的调整及供给侧结构的改革,我国经济将持续稳步健康发展。
在政策及市场的推动下,以装配式混凝土结构快速发展为代表的新型建筑工业化进入了新一轮的高速发展期。
这个时期是我国住宅产业真正进入全面推进的时期,工业化进程也在逐渐加快推进,在新建工程中的占比越来越大。
发展装配式建筑真正意义上实现建筑从“建造”向“制造”的转变。
目前国内对装配式建筑的研究主要集中在结构体系、设计技术和检测技术等方面,对于施工组织研究较少。
一个科学、有效的施工组织设计对施工项目来说是非常有必要的,其能从全局出发,优化配置生产要素、提高管理水平。
研究梁-柱连接节点处,预制框架梁端面与柱侧面之间预留10-20mm的缝隙,浇筑高强水泥基灌浆材料形成接触面,框架梁端部外包保护钢板,无粘结预应力筋沿框架梁中和轴通长设置(可集中或分散布置,但其合力作用线应与中和轴重合),通过施加预应力使预制梁和柱之间压紧连接,其形成的摩擦面可以承受竖向剪力。
钢筋混凝土框架结构的地震抗震性能研究
钢筋混凝土框架结构的地震抗震性能研究一、引言钢筋混凝土框架结构是目前在工业和民用建筑中广泛采用的一种结构形式。
地震是自然灾害中最具破坏性的一种,对建筑结构的抗震性能提出了极高的要求。
因此,研究钢筋混凝土框架结构的地震抗震性能,对于保障建筑结构的安全具有重要意义。
二、钢筋混凝土框架结构的基本结构特征钢筋混凝土框架结构是由柱、梁、楼板和节点等构件组成的。
其基本结构特征如下:1. 梁、柱和楼板构件的截面尺寸较大,具有较高的刚度和承载能力。
2. 节点是连接构件的部分,节点的强度和刚度对整个结构的抗震性能起着重要的作用。
3. 钢筋混凝土框架结构中,梁和柱的刚度差异较大,因此在地震作用下,易出现柱弯曲破坏和梁剪切破坏。
三、地震对钢筋混凝土框架结构的影响地震对钢筋混凝土框架结构的影响主要表现在以下几个方面:1. 地震作用会引起结构的动态响应,导致结构产生振动,严重时会导致结构的破坏。
2. 地震作用对结构的节点产生较大的剪力和扭矩,容易造成节点的破坏。
3. 地震作用对结构的柱产生较大的弯曲力矩,容易导致柱的翻转和折断。
4. 地震作用对结构的梁产生较大的剪力,容易导致梁的剪切破坏。
四、提高钢筋混凝土框架结构的地震抗震性能的措施为了提高钢筋混凝土框架结构的地震抗震性能,需要采取以下措施:1. 加强结构的节点部位的强度和刚度,采用合适的节点连接方式,增加节点的韧性,提高节点的抗震能力。
2. 加强结构的柱部位的强度和刚度,采用合适的柱截面形式,提高柱的抗震能力。
3. 加强结构的梁部位的强度和刚度,采用合适的梁截面形式,提高梁的抗震能力。
4. 在结构中设置适当的减震和防震措施,如设置减震器、防震支撑等,提高结构的能量耗散能力,减小地震对结构的破坏。
五、钢筋混凝土框架结构地震抗震性能的研究方法钢筋混凝土框架结构地震抗震性能的研究方法主要包括实验和数值模拟两种方法。
1. 实验方法:实验方法是通过对钢筋混凝土框架结构进行地震模拟试验,来研究结构的抗震性能。
混凝土框架节点抗震性能研究综述
1 框架 节点 抗震性 能研 究进 展
的计算方法提出了许多设计建议。 低。梁纵 向钢筋在 节点 的一侧受 压 , 另一侧受 拉 , 过框架 节点 通 6 o年代初 , 国波 兰特水 泥协 会进 行 了第一 批框 架 节点 试 后纵筋应力 的这一 变化梯 度在 节点核 心 区产生 了很 高的粘结应 美
中图分类 号 : U3 2 1 T 5 . 文献标识码 : A
框架节 点受 力复杂 , 工也较 困难 , 施 是建筑结构 的关键部位 。 筋用量 , 而不进行节点抗剪计算 。 震 害和研究表 明, 架节点是结构抗震 的薄弱环节 。这 是 因为在 2 框 架节点 受 力机理 框 地震作用下 , 框架节 点承 受很大 的水 平剪 力 , 往会 产生 剪切脆 往 性破坏 。另外 , 在反 复荷 载的作用下 , 筋粘结力 退化 , 钢 易发生 钢 筋锚固破坏 , 从而大大降低节 点 的强度 、 刚度 和耗能能 力。因此 ,
在水平荷载作用 下 , 框架 节点核心 区受 到斜 向压力和与之正 自2 O世纪 6 年代 开始 , 国 、 0 美 日本 、 西 兰 、 国等 国都 陆 交的斜 向拉力的协 同作 用 , 新 中 当斜 向拉 力超过 混凝 土抗拉 强度 时, 续对框架节点在地震作用下的受力性能进行 了深入 的研究 , 重点 产生斜裂缝。水平荷 载反 向作用 时 , 在 另一方 向产生 斜裂缝 , 会 对如何改善节点的构造和延性进行 了探讨 , 并对 节点抗剪 承载力 从而形成 交叉斜 裂缝 , 核心 区混 凝 土 的承载 能 力和 刚度 逐渐 降
钢筋混凝土框架节点抗震性能研究综述
钢筋混凝土框架节点抗震性能研究综述何婷【摘要】国内外多次地震灾害表明,钢筋混凝土框架结构的倒塌,多数是由梁柱节点破坏引起.然而目前,我国规范(GB50011-2010)中对节点抗剪承载力的计算仍采用的是半经验半理论公式,缺乏理论依据.本文通过各国钢筋混凝土梁柱节点试验研究、理论研究及数值模拟研究,归纳了节点抗震性能研究发展状况,并指出了目前研究存在的主要问题和研究方向.%A variety.of earthquake disasters have indicated that the collapse of the reinforced concrete frame structure is primarily caused by the failure of the beam-column joint.However,the calculation of the shear bearing capacity of the joint has been based on the semi-analytic method in the current standard (GB50011-2010) at present,which is lack of theoretical basis.Based on the experimental,theoretical and numerical simulation researches,the seismic performance of RC beam-column joints are summarized and the main problems of current research and the research direction are pointed out.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】3页(P52-54)【关键词】钢筋混凝土;梁-柱节点;抗震性能;数值模拟【作者】何婷【作者单位】长安大学建筑工程学院,西安 710064【正文语种】中文【中图分类】TU375.4钢筋混凝土框架梁柱节点主要是指框架柱与梁相交或重合的节点核心区域,以及与节点核心区域相连的梁端和柱端。
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多种框架结构节点抗震性能的研究摘要本文对混凝土框架节点,型钢混凝土框架节点和矩形钢管混凝土框架节点的滞回曲线进行分析,比较3种框架节点的抗震性能,分析结果对建筑结构抗震、构造措施以及框架材料的选用具有一定的指导意义。
关键词型钢混凝土框架;钢管混凝土框架;延性系数;滞回特性
中图分类号tu528 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)34-0139-02
0 引言
钢筋混凝土框架结构是建筑工程中应用最早的框架结构,近年来随着建筑工程技术的发展,出现了钢混凝土组合结构。
钢混凝土组合结构中包括型钢混凝土组合结构和矩形钢管混凝土结构,人们将这两种结构应用于新型框架结构当中。
框架结构的水平抗侧移刚度比较差,属于柔性结构,在水平地震荷载作用下常常发生较大位移。
一旦位移值超过结构正常使用极限状态的限值,即发生非结构性破坏。
但是柔性框架结构在承受水平地震荷载过程中是个耗散能量的过程,本文通过对3种结构的滞回曲线和包络线进行分析比较,探讨它们对耗散地震能量以及结构延性性能的影响。
1 3种结构的试验研究
1.1 矩形钢管混凝土框架节点的试验研究
矩形钢管混凝土结构采用钢材为q235b,采用四块钢板拼焊而成,混凝土强度等级采用c40。
采用强度等级较高的混凝土是为了增强钢管和混凝土之间的粘结,混凝土中加入适量的膨胀剂,以抵消混凝土收缩带来的不利影响。
本试验采用的拟精力加载,试验轴压比设计为0.3,竖向荷载通过液压千斤顶加载。
试验开始阶段竖向荷载一次加载到预定位移值,然后水平方向施加周期性反复荷载,每一个周期内施加荷载时,在屈服前采用荷载控制加载,屈服后采用屈服位移的倍数控制加载。
在反复加载的过程中,框架节点附近梁端先受压鼓曲,后受拉成平面。
在最后一级荷载循环中,顶板和底板出现不可恢复的鼓曲变形,被拉开裂,裂缝向侧板中心扩展。
顶板,底板和侧板之间的焊缝开裂,内部混凝土被压碎破坏。
此时,水平荷载降低至极限荷载的33.3%~50%,试验终止。
1.2 型钢混凝土框架节点的试验研究
本试验采用装配整体式型钢混凝土框架节点,即在工厂预制型钢混凝土梁和型钢混凝土节点,然后在施工现场将节点和梁进行组装,具有施工简便、速度快的特点。
同时为了避免梁端部的非线性变形扩散到框架节点核心区从而引起框架节点核心区的开裂,对于离梁端部一定距离处采取了翼缘狗骨式削弱,从而使塑性铰现在狗骨式削弱部位出现。
梁端型钢腹板采用高强螺栓连接,钢筋采用套管连接。
试件型钢翼缘到混凝土表面的距离是100mm,箍筋的混凝土保护层厚度是50mm。
试验装置采用竖向液压加载器和水平反力墙
反力架装置。
竖向先给柱施加荷载到预定位移,然后竖向给梁端部附近施加周期性反复荷载。
试件屈服之前采用
荷载控制加载,每一级荷载正反向各施加一次,试件屈服后采用屈服位移的倍数进行位移控制加载,每级荷载反复施加3次,循环到最大荷载为极限荷载的85%,即认为试件破坏,试验终止。
2 3种结构的滞回性能分析研究
在一个周期内的一个方向的加载过程中,试件经历了线性,弹性阶段,然后是屈服阶段,接着是强化阶段和破坏阶段。
在第一个循环的正向加载过程中,试件经历了线性阶段和弹性阶段之后,进入屈服阶段,屈服后进入强化阶段的中间过程时突然卸载,试件有一部分残余变形,然后反向加载,试件同样经历线性阶段,弹性阶段和屈服阶段进入强化阶段,未达极限荷载时再卸载,试件在原有残余变形基础上累加一部分残余变形。
然后再进行第二次循环加载,第三次循环加载知道试件发生破坏。
由于第一次循环加载过程中试件已经发生了一部分弹塑性变形,累积了一定量的弹塑性损伤,第二次加载过程中试件的刚度下降,强度下降。
在荷载变形曲线上表示为第二次循环的拐点值(极限荷载值)比第一次循环降低,荷载变形曲线的斜率降低,则表明其刚度减小。
每一次循环加载的正向加载卸载曲线或者反向加载卸载曲线和横轴包围成的闭合线
称为滞回曲线。
钢筋混凝土框架节点在反复荷载的作用下,强度刚度下降的少,而且每次加载过程中延性比较差,即屈服流幅的时间
短,导致滞回曲线窄长不饱和,没有形成纺锤形。
型钢混凝土框架节点和矩形钢管混凝土框架节点在每一次加载过程中屈服流幅的时间比较长,滞回曲线比较饱和,其形状接近纺锤形。
在此引入粘性阻滞系数,延性粘滞阻尼系数为滞回曲线所包围的面积和拐点同横轴以及过拐点的在横轴上的垂线组成的三角形的面积之比。
滞回线越饱和,延性粘滞阻尼系数越大,构件的延性越好。
在试件的反复受循环加载过程中,试件的滞回曲线一次比一次更加饱和,三种框架节点都是在循环若干次后,加载至低于小于极限荷载的某一值时发生破坏。
将每一次循环加载过程中的荷载值最大点连接起来构成的曲线就是包络线,通过包络线可以看出试件强度和刚度退化的程度。
钢筋混凝土框架节点的强度和刚度退化程度比矩形钢管混凝土框架节点的强度和刚度的退化程度要大,矩形钢管混凝土框架节点的强度和刚度退化程度比预制装配式型钢混凝土框架节点的强度和刚度的退化程度要大。
滞回曲线越饱和,则遭遇地震荷载的过程中耗散能量的能力最强。
钢筋混凝土框架节点的滞回曲线细长最不饱和,则钢筋混凝土框架节点耗能能力最差,抗震性能最差。
预制装配式型钢混凝土框架节点的滞回曲线最饱和,则预制装配式型钢混凝土框架节点的耗能能力最强,抗震性能最好。
而矩形钢管混凝土框架节点的耗能能力和抗震性能介于二者之间。
地震荷载在水平荷载中起控制作用,在实际的工程中多层和底层建筑结构宜采用钢筋混凝土框架结构。
框架结构是柔性结构,水平刚度大,在遭受
地震荷载的过程中虽然发生了较大的变形,但是变形值一旦超过正常使用允许的限值,也将发生破坏。
在高层结构中应该尽量采用耗散地震释放的能量能力强的以及延性比较好的结构,如型钢混凝土框架和矩形钢管混凝土框架,但是采用后两种结构的话,用钢量大大增加,又提高了建筑结构的造价,因此在实际工程中应该综合考虑,既要设计成延性结构以便能大量耗散掉地震释放的能量而不破坏,还要尽量节约造价。
3 结论
1)框架节点在受循环荷载的过程中,随循环次数的增加,滞回曲线越来越饱和,变形值越来越大。
随着循环次数的增加,弹塑性累积损伤增加,强度和刚度退化;
2)滞回曲线越饱和则耗能能力越强,抗震性能越好。
矩形钢管混凝土框架节点的抗震性能强于钢筋混凝土框架节点,预制装配式型钢混凝土框架节点的抗震性能又强于矩形钢管混凝土框架节点;
3)我国的建筑结构抗震应该充分考虑框架结构节点的地震内力大小以及内力的传递方式,提高结构的抗震能力,减轻地震灾害,对重要的建筑物的薄弱部位进行适当的加固。
参考文献
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