裝配式框架結構梁柱節點抗震性能試驗系統

裝配式框架結構梁柱節點抗震性能試驗系統

地(di)(di)(di)震模擬試(shi)驗(yan)系(xi)(xi)統包括試(shi)驗(yan)承臺(tai)(tai)、動(dong)力系(xi)(xi)統、控制(zhi)系(xi)(xi)統、數據采集系(xi)(xi)統及高(gao)速(su)成像(xiang)系(xi)(xi)統。在性能參數不(bu)變的(de)(de)情況下升級了振(zhen)動(dong)臺(tai)(tai)激震方(fang)向(xiang)，由初始的(de)(de)水(shui)平(ping)(ping)雙(shuang)(shuang)向(xiang)升級為(wei)三向(xiang)六自由度(du)，同時(shi)升級了試(shi)驗(yan)系(xi)(xi)統的(de)(de)控制(zhi)方(fang)式，提升了地(di)(di)(di)震動(dong)輸(shu)入控制(zhi)精(jing)度(du)。振(zhen)動(dong)臺(tai)(tai)臺(tai)(tai)面尺寸為(wei)3m×3m，負載能力17t，最大水(shui)平(ping)(ping)位移±10cm，豎向(xiang)位移±10cm，最大水(shui)平(ping)(ping)加速(su)度(du)雙(shuang)(shuang)向(xiang)2.0g，豎向(xiang)加速(su)度(du)1.0g，輸(shu)入地(di)(di)(di)震動(dong)的(de)(de)有效頻段為(wei)0.5~50Hz。依托(tuo)地(di)(di)(di)震模擬試(shi)驗(yan)系(xi)(xi)統可(ke)以開展地(di)(di)(di)震作用(yong)下房屋、橋梁、隧(sui)道、大壩、管廊、核電站、海洋平(ping)(ping)臺(tai)(tai)、機電設備等各(ge)類工程結構的(de)(de)抗震性能試(shi)驗(yan)研究。

裝配式(shi)混凝土框架結(jie)構梁柱(zhu)節點抗(kang)震性能試驗研究(jiu)

試件設計

某市圖書館建筑高度31m，總(zong)建筑面積53816m，其(qi)中地下部(bu)(bu)分1層(ceng)(ceng)(ceng)，地上(shang)4層(ceng)(ceng)(ceng)，局部(bu)(bu)5層(ceng)(ceng)(ceng)，層(ceng)(ceng)(ceng)高為(wei)4.75m。上(shang)部(bu)(bu)主體(ti)(ti)結構(gou)為(wei)裝配整體(ti)(ti)式混凝土框架(jia)結構(gou)，選用(yong)框架(jia)中常(chang)用(yong)的梁(liang)(liang)柱(zhu)中間層(ceng)(ceng)(ceng)中間節點為(wei)研究對(dui)象，在梁(liang)(liang)中、柱(zhu)中反(fan)彎點位置(zhi)截(jie)取部(bu)(bu)分構(gou)件的基礎上(shang)設計制作足尺模型試(shi)件。試(shi)件梁(liang)(liang)為(wei)疊合梁(liang)(liang)，其(qi)截(jie)面為(wei)300x750，左梁(liang)(liang)采用(yong)矩形截(jie)面預(yu)(yu)制梁(liang)(liang)，右梁(liang)(liang)采用(yong)凹口截(jie)面預(yu)(yu)制梁(liang)(liang);柱(zhu)為(wei)預(yu)(yu)制柱(zhu)，其(qi)截(jie)面為(wei) 600x600。箍筋保護層(ceng)(ceng)(ceng)厚度為(wei) 20mm。

材(cai)料性能

(1)混凝土抗壓強(qiang)度。試(shi)(shi)件澆筑過程(cheng)中，每次澆筑均留(liu)(liu)置一(yi)組3個邊長為150mm 的立方體試(shi)(shi)塊，置于與試(shi)(shi)件相同條件下養(yang)(yang)護(2)灌漿料。在(zai)(zai)試(shi)(shi)件灌漿安裝和用(yong)于材性試(shi)(shi)驗(yan)的套簡(jian)接頭灌漿過程(cheng)中均留(liu)(liu)置一(yi)組40mmx40mmx160mm 的棱柱體試(shi)(shi)塊，每組3個。在(zai)(zai)標(biao)準養(yang)(yang)護條件下養(yang)(yang)護至梁柱節點試(shi)(shi)件完成低周反復加(jia)載(zai)試(shi)(shi)驗(yan)后(hou)取出，進行壓強(qiang)度試(shi)(shi)驗(yan)。

加載(zai)過程中(zhong)，試件加載(zai)的(de)荷載(zai)由(you)電液伺(si)服(fu)作(zuo)動(dong)器(qi)自動(dong)記(ji)錄(lu)，并于作(zuo)動(dong)器(qi)和柱身(shen)之間布置拉線式位(wei)移計測(ce)量位(wei)移，在柱下端鉸(jiao)支座(zuo)處布置拉桿(gan)式位(wei)移計記(ji)錄(lu)其滑移。

數(shu)據結果(guo)及分析

(1)荷載-位移滯回(hui)(hui)曲線。加載初期，滯回(hui)(hui)環(huan)接近直(zhi)(zhi)線，面(mian)(mian)積較小(xiao)，試(shi)件(jian)表(biao)現出較好(hao)的(de)(de)(de)(de)線彈性;隨著(zhu)加載位移的(de)(de)(de)(de)增大(da)，滯回(hui)(hui)環(huan)面(mian)(mian)積逐(zhu)漸(jian)增大(da)，曲線形(xing)(xing)狀向反S形(xing)(xing)發展。這表(biao)明，試(shi)件(jian)在加載過程中受(shou)到滑(hua)移的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)比較大(da)。(2)延(yan)性性能。試(shi)件(jian) LZ-B的(de)(de)(de)(de)延(yan)性小(xiao)于(yu)試(shi)件(jian) LZ-A的(de)(de)(de)(de)原因有兩個方面(mian)(mian)，一是(shi)試(shi)件(jian)LZ-B梁(liang)(liang)端底部設(she)置(zhi)了全灌漿套筒(tong)，套筒(tong)的(de)(de)(de)(de)剛度(du)(du)大(da)大(da)高于(yu)鋼筋(jin)，受(shou)拉作用下鋼筋(jin)發生塑性變(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)范圍長(chang)度(du)(du)較小(xiao);二(er)是(shi)右梁(liang)(liang)梁(liang)(liang)端底部設(she)置(zhi)了大(da)直(zhi)(zhi)徑鋼筋(jin)，受(shou)拉時截面(mian)(mian)受(shou)壓區高度(du)(du)過大(da)

  新型鋼框架(jia)梁柱節點抗震性能試驗(yan)：試驗主要對14組不同參數新型鋼框架梁柱節點試件，利用多通道電液伺服加載系統和大型L型點陣式反力墻開展擬靜力加載試驗，重點研究新型可恢復功能節點的抗震性能，歷時30余天。試驗結果表明：較傳統焊接節點而言，雙鉸接節點、單鉸接節點、全螺栓節點均呈現出良好的震后可恢復功能，加載完畢后僅在可更換T型耗能板部分出現屈曲或斷裂破壞，其余部位基本無損傷出現；在使用可更換T型耗能板后，節點的抗震性能明顯優于相同尺寸的焊接節點，且在加載后期節點承載力仍有提升。本次試驗成果可為后續新型可恢復功能鋼框架結構體系的研發提供重要試驗依據。