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配置不同屈服点钢筋RC十字型节点的耗能研究

张景  
【摘要】:十字型梁柱节点是框架结构中重要的部位之一,其变形性能直接影响着整体结构抗震能力的好坏。本文拟探索一种节点抗震新思路,即低屈服点钢筋和高韧性混凝土配置在节点构件中,通过其变形耗能以提高节点构件的抗震能力。 根据钢筋屈服点的不同,制作了六个节点试件:两个一级钢筋节点,两个三级钢筋节点,两个低屈服点钢筋节点。相同配筋的节点分别采用普通混凝土与高韧性混凝土浇筑。将制作好的节点试件进行低周反复加载试验,得出十字型节点在压、弯、剪共同作用下的受力性能,分析比较了延性、耗能能力、承载力退化和刚度退化等特征,试验结果分析表明: (1)、高韧性混凝土节点构件比普通混凝土节点构件的极限承载力和正反方向的平均延性系数都有提高,其中延性系数提高了28%。配置低屈服点钢节点的极限承载力与一级钢大小类似,但低于三级钢筋;配置一级钢的节点比配置三级钢的节点正反向平均延性系数大22%,配置低屈服点钢的节点又比配置一级钢的节点延性系数大26%。以上表明,高韧性混凝土和低屈服点钢在改善构件延性方面起到了显著的作用。 (2)、进入弹塑性状态,低屈服点钢配置的节点滞回环面积要大于一级钢和三级钢配置的节点,高韧性混凝土构件在各级位移控制下的滞回环面积要大于普通混凝土构件,说明低屈服点钢、高韧性混凝土的耗能能力较好。 (3)、进入屈服阶段,配置低屈服点钢筋的节点其承载力退化和一级钢筋类似,较三级钢筋要快,且刚度小于三级钢筋。 运用有限元程序ABAQUS对节点进行非线性分析。钢筋采用塑性模型,混凝土采用损伤塑性模型,通过分离式建模并对其进行弹塑性分析,其计算结果和试验结果吻合较好。


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