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型钢高强高性能混凝土框架节点承载力衰减规律研究

王沛钦  
【摘要】: 型钢混凝土结构优异的抗震性能,以及高强高性能混凝土技术的大力发展,都将促使高强高性能混凝土在型钢混凝土结构中的大量应用。由于节点受力及构造复杂,加之高强混凝土本身的脆性等,使得型钢高强高性能混凝土框架节点的理论研究滞后于实际工程应用,目前国内外关于其损伤模型及承载力衰减规律方面的研究还很少。 本文研究的主要内容为型钢高强高性能混凝土框架节点的损伤承载力衰减规律。通过对五个“弱节点型”的型钢高强高性能混凝土框架节点在水平低周循环荷载作用下的损伤试验研究,对比钢筋混凝土节点和型钢普通混凝土节点,分析了型钢高强高性能混凝土框架节点的损伤特性(包括裂缝开展、破坏形态、变形特征等);在试验和数据分析的基础上,提出了适用于型钢高强高性能混凝土框架节点的损伤模型,进而建立了基于损伤理论的型钢高强高性能混凝土框架节点的承载力衰减规律,并讨论了轴压比和混凝土强度等因素对节点承载力衰减规律的影响。研究结果表明:由于型钢的存在改善了结构的强度衰减和刚度退化特性,高强高性能混凝土的应用在一定程度上提高了节点的受力性能,型钢高强高性能混凝土框架节点表现出良好的抗震性能、较强的耗能能力和延性;本文所提出的承载力衰减规律与试验吻合良好,所建立的模型对型钢混凝土结构的抗震设计具有较好的参考价值。 研究成果为节点抗震性能研究、完善节点抗剪承载力分析方法与计算理论、地震灾害预测与评估、震后结构的剩余承载力估算及结构的加固提供科学的依据。


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