配置帶錨固板的500MPa鋼筋的框架中間層端節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)及研究.pdf

1、目前我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)普遍應(yīng)用的非預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度為300～400MPa，比發(fā)達(dá)國(guó)家低1～2個(gè)等級(jí)。為節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，盡快使我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌，在我國(guó)工程界中急需推廣和應(yīng)用更高強(qiáng)度的鋼筋。另外，由于當(dāng)今工程界普遍地采用帶90°標(biāo)準(zhǔn)彎鉤的縱筋錨固方式，造成錨固區(qū)域鋼筋的擁擠，以及在構(gòu)造上出現(xiàn)的困難。面對(duì)這些問(wèn)題，我們采用非常有實(shí)用潛力的鋼筋帶錨固板的錨固方式宋解決鋼筋擁擠和構(gòu)造困難的問(wèn)題。目前國(guó)外所做的一系

2、列采用錨固板錨固的試驗(yàn)，均使用的是強(qiáng)度低于60000psi(413.9MPa)的鋼筋，而實(shí)際上缺乏帶錨固板的高強(qiáng)鋼筋的錨固性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)。為盡快將帶錨固板的高強(qiáng)鋼筋納入工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中，需要對(duì)配有帶錨固板的各類(lèi)500MPa鋼筋混凝土構(gòu)件的受力及抗震性能進(jìn)行檢驗(yàn)，并將采用錨固板錨固和90°標(biāo)準(zhǔn)彎鉤錨固的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，為錨固板錨固應(yīng)用于實(shí)際工程提供設(shè)計(jì)建議。
　　 本研究集體針對(duì)配置帶錨固板的500MPa鋼筋的框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了一

3、系列試驗(yàn)研究，本文所進(jìn)行的中間層端節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)為其中的一部分。
　　 本文進(jìn)行了4個(gè)配置帶錨固板的500MPa鋼筋接近足尺的中間層端節(jié)點(diǎn)組合體的低周反復(fù)加載試驗(yàn)。試件中，梁筋端頭的錨固板錨固在節(jié)點(diǎn)內(nèi)，且每個(gè)試件的梁筋錨固長(zhǎng)度取0.4laEt(laEt為直鋼筋抗震錨固長(zhǎng)度的試驗(yàn)取值)和0.5hc+5db(hc為柱截面高；db為梁筋的公稱(chēng)直徑)兩者的較大值。三種直徑梁縱筋的錨固板相對(duì)承壓面積取值約為4.5。通過(guò)對(duì)不同剪壓比、不同軸壓比以

4、及不同節(jié)點(diǎn)配箍特征值下梁柱組合體抗震性能的分析得出以下主要結(jié)論：
　　 ①.完成了一系列梁筋采用錨固板錨固的節(jié)點(diǎn)區(qū)為高剪壓比、中剪壓比試件，組合體在節(jié)點(diǎn)剪切失效時(shí)所達(dá)到的位移延性相對(duì)較小(小于或等于3)，表現(xiàn)出不夠理想的綜合抗震性能。組合體在節(jié)點(diǎn)剪切失效時(shí)所達(dá)到的層間位移角在0.05～0.07之間，較采用90°彎鉤錨固試件的節(jié)點(diǎn)失效時(shí)的層間位移角偏大；
　　 ②.對(duì)試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果的整理分析可知，按照規(guī)范錨固長(zhǎng)度限制條件設(shè)計(jì)

5、的梁筋錨固長(zhǎng)度取0.4laEt和0.5hc+5db較大值的試件，梁筋的粘結(jié)性能較差，和已完成的梁筋采用90°彎鉤的試件相比，同剪壓比、同節(jié)點(diǎn)配箍特征值條件下，節(jié)點(diǎn)混凝土損傷嚴(yán)重，節(jié)點(diǎn)區(qū)斜向壓潰的進(jìn)程更快，在加載中后期，組合體有沿斜裂縫劈開(kāi)的現(xiàn)象，滯回線(xiàn)的耗能能力相對(duì)較差。
　　 ③.因采用錨固板錨固試件的屈服應(yīng)變比采用90°彎鉤錨固試件的屈服應(yīng)變包含更多的節(jié)點(diǎn)區(qū)斜裂縫等因素的貢獻(xiàn)，所以構(gòu)件的屈服位移相對(duì)較大，組合體所能達(dá)到的位移

6、延性系數(shù)相對(duì)較小。
　　 ④.根掘本研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成的12個(gè)配胃帶錨固板的500MPa鋼筋的框架節(jié)點(diǎn)和6個(gè)配置500MPa鋼筋采用90°彎鉤錨固的中間層端節(jié)點(diǎn)梁柱組合體試驗(yàn)，分析了在剪壓比、軸壓比以及節(jié)點(diǎn)配筘特征值等因素的影響下梁筋的粘結(jié)退化規(guī)律，提出了受鋼筋強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、剪壓比和軸壓比等參數(shù)影響的梁筋錨固長(zhǎng)度的初步設(shè)計(jì)建議。
　　 ⑤.用有限元分析軟件ABAQUS盡可能地模擬了真實(shí)的試驗(yàn)試件，給出了模型節(jié)點(diǎn)區(qū)在彈性