600MPa級鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)的延性性能研究.pdf

1、依據(jù)我國現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)某實(shí)際工程，考慮了不同抗震等級、配筋率、軸壓比和剪壓比對配置600MPa級高強(qiáng)鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響，設(shè)計(jì)了六榀1∶1模型的中間層中間節(jié)點(diǎn)試件，進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，著重分析了在現(xiàn)有規(guī)范下，配置600MPa級高強(qiáng)鋼筋梁柱節(jié)點(diǎn)的綜合抗震性能;采用美國PEER中心開發(fā)的結(jié)構(gòu)非線性分析工具OpenSe

2、es，結(jié)合本文的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了宏觀單元分析模型，分析了本文所設(shè)計(jì)試件在改變混凝土強(qiáng)度等級、提高配筋率后的抗震性能，并與配置400MPa級鋼筋的混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了對比。本文所針對的具體問題以及主要結(jié)論如下:
　　1)當(dāng)試件梁中采用600MPa級縱筋時(shí)，因?yàn)殇摻顝?qiáng)度提高而彈性模量基本不變，所以當(dāng)節(jié)點(diǎn)中鋼筋屈服時(shí)試件的屈服應(yīng)變比配置普通鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)要大。同等條件下，梁端達(dá)到屈服位移時(shí)，梁和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的裂縫開展要比普通梁柱節(jié)點(diǎn)充

3、分，表現(xiàn)出了更加明顯的非線性。
　　2)配置600MPa級高強(qiáng)鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)的滯回曲線總體呈反S形，捏縮現(xiàn)象明顯，試件強(qiáng)度、加載剛度和加載再卸載剛度退化較快，位移延性系數(shù)大約為3～4.5，綜合抗震性能滿足規(guī)范要求，部分試件表現(xiàn)出了較好的抗震性能。
　　3)配置600MPa級高強(qiáng)鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)中，配筋率高的構(gòu)件承載能力較強(qiáng)，耗能較好，剛度退化較慢，滯回曲線表現(xiàn)出的捏縮性較弱。軸壓比對配置600MPa級高強(qiáng)鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)影響較大

4、，軸壓比大的試件，延性和耗能能力相對較差。
　　4)基于OpenSees的梁柱纖維模型和梁柱節(jié)點(diǎn)宏觀模型能夠較好地模擬框架組合件在低周反復(fù)荷載作用下的非線性反應(yīng)。滯回曲線吻合良好，試件的卸載剛度退化、再加載剛度退化和強(qiáng)度退化均得到了較準(zhǔn)確的預(yù)測。利用該數(shù)值模型，可對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的強(qiáng)度和變形能力進(jìn)行較為準(zhǔn)確的評估。
　　5)通過OpenSees進(jìn)行參數(shù)分析，得出結(jié)論:①提高節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度能夠在一定程度上改善節(jié)點(diǎn)受力性能。②在一

5、定范圍（界限配筋率）內(nèi)，提高配筋率有利于增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的承載能力，減慢卸載剛度和加載再卸載剛度的退化，減弱滯回曲線的捏縮性，提高耗能能力，但同時(shí)使得節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度退化加快，屈服位移增大，極限位移相對較小，與對比件相比表現(xiàn)出相對較差的延性性能。③與配有400MPa級鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)的數(shù)值模擬結(jié)果對比分析可得，配置600MPa級高強(qiáng)鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)峰值荷載較高，承載能力較強(qiáng)，在同等強(qiáng)度要求下，所需高強(qiáng)鋼筋的使用量可以有效的減少。從骨架曲線的對比可以看出，高