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型钢高强高性能混凝土梁柱节点的抗震性能试验研究

孙庆钢  
【摘要】: 型钢高强高性能混凝土结构是高强高性能混凝土(HSHPC)在型钢混凝土结构(SRC)中的推广与应用。较之普通型钢混凝土结构,其具有更大的承载能力和刚度、更好的抗震性能、耐久和耐火性以及显著的社会和经济效益等独特优势。随着高层超高层建筑的不断涌现以及我国钢产量的急剧攀升,具有承载能力强、抗震性能好等众多优点的型钢高强高性能混凝土结构在我国有着不可估量的应用前景。虽然国内外对普通型钢混凝土节点的抗震性能已经进行了大量的研究工作,但是对型钢高强高性能混凝土结构节点抗震性能的研究显然不足。 本文的主要研究内容是型钢高强高性能混凝土梁柱十字节点在低周反复荷载作用下的承载能力。通过5榀型钢高强高性能混凝土梁柱节点的低周反复加载(即拟静力)试验研究,揭示了型钢高强高性能混凝土梁柱节点的受力特点(包括受力过程、裂缝开展、破坏形态等),分析了混凝土强度、轴压比等因素对型钢节点承载能力的影响。在试验结果和理论分析的基础上提出了适用于型钢高强高性能混凝土节点的抗裂、抗剪承载能力的计算理论及实用公式。研究结果表明:由于型钢的存在改善了结构的延性,高强高性能混凝土的应用在一定程度上改善了高强混凝土脆性的特点,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。本文提出的型钢高强高性能混凝土节点抗裂、抗剪承载能力的计算公式与试验结果较为接近。此外,用本文提出的公式对类似试验的计算也可取得令人满意的结果。 研究成果为建立合理、准确的型钢高强高性能混凝土节点的抗裂、抗剪计算理论和设计方法提供了理论依据,对这种优越结构体系的推广和应用必将起到很好的推进作用。


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