钢筋混凝土框架异型顶层端节点抗震性能试验及研究-结构工程专业论文.docxVIP

中文摘要 中文摘要 I I 摘 要 由于建筑功能需要，实际工程中常会出现梁、柱截面高度不同于常规节点的情 况。在顶层端节点中，这种“异型节点”的梁、柱负弯矩钢筋的搭接会出现无需 深入梁或柱内即满足规范要求的情况；由于梁柱高度不同于常规节点，异型节点 的破坏形态和传力机理不同于常规节点；同时我国现行规范未给出关于异型节点 的处理规定，缺乏关于异型节点的试验研究和理论分析。因此，开展异型节点的 研究工作有较大的理论意义和实用价值。 本文通过 2 个按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)设计框架异型顶层 端节点低周循环加载试验，分析研究了按现行规范设计异型节点可能存在的问题， 提出相应解决方案。本文所针对的具体问题以及主要结论如下： ① 本文试验异型节点为“大柱小梁”节点，梁柱高度比 4:7。为实现节点等弯 矩设计，梁的截面上部采用双层钢筋。试验结果显示梁截面上部双层钢筋在异型 节点中会出现搭接环境弱化问题，使得异型节点正向延性低。 ② 利用 ABABQUS 进行有限元分析，模拟结果和试验相似，可以使用 ABAQUS 进行参数分析。分析节点内部箍筋受力和节点内混凝土受力范围，发现 节点主要受力区域为靠近梁端一段范围内，在异型节点中折梁模型不再完全适用， 异型节点可看作悬臂梁嵌固在柱中。 ③ 根据试验和软件分析给出设计建议：在节点靠近梁端一定范围内加入竖直 U 形筋，本次试验的第二个试件在此措施下表现出良好的抗震性能。U 形筋的配 筋量为配箍特征值取 0.03，间距不超过 1/4 柱截面高度或者 200mm，U 形筋配置 范围 bu 根据梁柱截面高度确定。 ④ 混凝土构件中纵筋间距对于锚固和搭接效果的影响在现行规范中考虑不 足，本次试验和软件分析均得出双层纵筋在无箍筋良好约束情况下，搭接暴露出 的问题严重。此点在所有混凝土构件中均有影响，需要试验研究和规范构造加强。 关键词：框架异型顶层端节点，抗震性能，U 形筋，ABAQUS，搭接环境 英文摘要 英文摘要 III III ABSTRACT With the needs of architectural features，the situation of the ratio of height of beam to column being different of noamal joints widely appeared in actual projects. In the abnormal knee joints, negative bars could be cut off in the joint, its force characteristics is obviously different from normal joints, and there isn’t treatment of such joint given by our country’s current concrete code. So working on this kind of abnormal joints has theoretical values and practical useful values. Two specimens of abnormal knee joints in reinforced concrete frames under cyclic reversed loading designed basing on “Code for Design of Concrete Structures” (GB50010-2002) are conducted, discussion is made upon the problems of designing abnaomal knee joints with the existing standard,and appropriate solutions are proposed. The main points and conclusions are summarized as followed: ① Abnormal joints in this article are “big column and small beam”.The ratio of the height of beam to column is 4:7. Double layers bars on the top of beam is used to achieve the design of eaqul moment in the joint. The results of test showed that when double la