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采取改进措施的夹芯节点抗震性能试验研究

【摘要】: 高层建筑中柱混凝土强度高于梁是普遍存在的,施工中节点区混凝土若按柱子混凝土来浇筑,在支模、施工缝、施工质量等施工技术方面都存在一定的困难,按梁混凝土浇筑节点区(夹芯节点)被认为是解决这类问题的有效途径,为此需对夹芯节点采取一些特殊措施予以改进,以满足承载能力和变形需求。本文通过一个约束和三个在节点核芯区采取不同改进措施的中间层中节点的足尺构件的低周交变加载试验,研究此类约束和改进措施的夹芯节点的抗震性能。构件按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)设计,着重研究了此类夹芯节点在偏高的剪压比、轴压比、级差(柱梁混凝土强度比)的不利情况下,节点在约束和采取改进措施时,构件的失效模式、受力性能、梁筋的粘结滑移、改进措施的受力特征及组合体的滞回耗能和刚度退化等。主要结论如下: ①直交梁对原有的节点区提供了较强的约束能力,减小了节点的剪切变形,增强了节点的抗震性能。 ②当节点核芯区混凝土强度不及柱子混凝土强度一半,即级差比小于0.5时,建议宜采取相应的改进措施,并对核芯区加以验算。 ③在中等偏高的剪压比、轴压比、级差的不利情况下,加X筋的夹芯节点不仅增强了节点的抗剪能力,而且显著减小了节点的剪切变形,达到了传统框架节点水平,加X筋是夹芯节点一种有效的改进措施,当实际工程中出现箍筋太密不便设计和施工时,可以采取用X筋来代替部分箍筋。 ④核芯区加插短钢筋,能有效降低核芯区轴压比,提高构件延性。 ⑤采取改进措施的夹芯节点,梁筋滑移引起的梁端挠度高于传统框架节点。 ⑥梁筋的粘结滑移是此类夹芯节点需要关注的一个问题。试验表明,在高剪压比、高级差时,梁筋粘结退化快,刚度退化快,滑移严重。规范规定的普通梁柱节点贯穿段梁筋直径的上限要求( d b/D≤1/20)对于此类梁柱节点应适当加严,宜控制在d b/D≤1/25以上。

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