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抗震实验论文:浇筑节点区抗震实验探究

抗震实验论文:浇筑节点区抗震实验探究

本文作者:程亮1李英民2姜宝龙2作者单位:1重庆建工第四建设有限责任公司2重庆大学

试验结果

1试件破坏过程

该试验中,与传统节点相比较,核心区采取加强措施后,夹心节点试件的破坏过程和破坏特征并没有明显改变,与国内其他类似试验研究[4-7]情况基本一致。试验过程中最先出现梁弯剪裂缝,而后是核心区剪切裂缝出现;随着裂缝的开展,梁纵向钢筋与节点箍筋及部分竖向短筋、柱纵筋先后进入屈服状态;加载后期框架梁裂缝发展缓慢,核心区裂缝迅速发展成网状,并向上下柱端延伸,直至节点混凝土破碎、剥落。试件失效时,框架梁变形明显,核心区破坏较严重,试件均为节点箍筋屈服后核心区斜压型剪切破坏导致失效。各个试件试验过程中核心区形成比较明显的X形裂缝,梁端破坏也比较严重。后期加载过程中,核心区保护层混凝土劈裂成锥形,延伸至柱端,损伤部位基本都集中在节点核心区;但加插短钢筋后的试件G2-G4核心区裂缝发展及柱端破坏情况要轻于传统构件G1,试件损伤主要集中在梁端和节点区。

2试件破坏形态

反复荷载作用下,各个试件的裂缝分布图和试件的破坏形态照片如图2所示。

3梁外端竖向荷载-竖向位移曲线

梁端的荷载-位移滞回曲线见图3(只列出左侧梁端的曲线)。

试验结果分析

1受压承载力

对夹心节点采取加插短钢筋措施主要是用来解决抗压的问题的,通过对4个试件的柱纵筋应变的研究,发现即使到了较高位移延性下,柱筋也只是个别测点才屈服,且短筋较多的G3柱筋屈服程度明显轻于其他构件,这说明加插的短钢筋抗压效果比较明显。依照国内外单调轴压试验的研究结果[8-11],楼盖采用较低强度等级的混凝土时,夹心节点核心区可能出现受压破坏;当柱与楼盖混凝土强度比小于1.4时,夹心节点试件核心区轴向受压承载力不低于柱端,此时受压破坏的部位可能出现在柱端。由于我国规范有严格的轴压比限值,轴向压力作用下框架柱发生受压破坏的可能性较小,但承受弯矩较高时可能发生偏心受压破坏。因此对夹心节点采取一定加强措施是必要的,采取加插短筋措施的构件提高了夹心节点的抗压能力,短筋分担了柱筋在节点周围的压力,使核心区和柱端发生受压破坏的可能性减小。该次试验中,试件的试验轴压比超过0.4以上,这种情况下,没有发生核心区轴心受压破坏、偏心受压破坏,也没有出现轴压比较高导致试件抗震性能严重降低的情况,夹心节点的抗压性能并不低于传统节点试件。因此可以看出,加插短筋是一种行之有效的解决抗压的措施。

2核心区受剪承载力

由于高剪压比夹心节点主要为核心区剪切破坏引发构件失效,因此核心区抗剪承载力大小对试件抗震性能的影响十分明显。如表2所示,在核心区抗剪承载力的变化上,增设竖向短筋可以使夹心节点核心区抗剪承载力与传统节点相当;但增加插筋数量,核心区抗剪承载力并没有提高。3位移延性从表3中可以看出,虽然加插短钢筋的试件承载力与传统节点相当,但位移延性要低于传统节点。传统节点的位移延性高,原因在于其屈服位移要低于其他几个采取加强措施的构件,但4个构件的失效位移大致相当。