斜向地震作用下RC框架中间空间角节点破坏机理研究.pptxVIP

斜向地震作用下RC框架中间空间角节点破坏机理研究第1页/共14页 选题背景与意义1.多次震害表明，框架结构柱及节点的破坏是导致框架结构发生严重震害的主要原因。1→2→3→4→5第2页/共14页 选题背景与意义时间地点震级破坏形式1967-07-29委内瑞拉Caracas6.3底层柱破坏严重，无箍筋的角柱节点发生剪切破坏1968-05-16日本十胜冲8.0短柱破坏严重，无箍筋约束的顶层角节点破坏严重1972-12-23尼加拉瓜Managua6.5节点发生剪切破坏，多处房屋整体倒塌1976-07-28中国唐山7.8框架结构在地震中经受住考验，柱端和节点核芯区的破坏严重1977-03-05罗马尼亚Bucharest7.2节点核芯区混凝土剥落，柱筋外鼓,角柱节点混凝土保护层剥落1989-10-17罗马Prieta7.4中层框架柱顶部发生破坏，柱筋压曲，混凝土崩落严重1995-01-17日本关西阪神7.2钢筋混凝土短柱和梁柱节点发生脆性剪切破坏2008-05-12中国四川汶川8.0底层柱破坏最为严重，柱端形成塑性饺，梁柱节点多发生剪切破坏2010-01-12海地太子港7.3底层柱和框架节点破坏严重，多幢房屋整体倒塌1→2→3→4→5第3页/共14页 选题背景与意义1→2→3→4→5规范对于角节点核心区、角柱的特殊规定：角节点核心区对于梁截面较小或只有一个方向有直交梁的中间节点以及边节点、角节点均不考虑梁对节点的约束影响角柱考虑角柱的双向偏心受压以及受扭的不利影响第4页/共14页 选题背景与意义2.地震动输入具有多维任意性的特点，现行规范对结构只进行主轴方向的设计，这是角节点形成“强梁弱柱”破坏机制的原因之一。东西向南北向竖向1→2→3→4→5第5页/共14页 选题背景与意义3.国内外对框架角节点研究工作较少，仅有的研究也是限于多参数对平面角节点核心区抗剪承载力的影响，且框架空间角节点相对于中间节点少了两根梁的约束，而且受到扭矩作用，且柱为双向偏心受压，往往在震害中成为结构最薄弱环节。角节点角节点核心区刘春阳对斜向地震荷载作用下的空间中节点抗震性能进行了试验研究。1→2→3→4→5第6页/共14页 国内外研究现状新西兰坎特伯里大学于1980年也曾做过空间框架节点的试验。美国德克萨斯大学于1979年曾进行过一组(三个)空间框架节点试验。RC框架空间节点抗震性能试验研究现状日本东京大学于1987年曾进行了三个带板的空间框架节点试验 。1983年东南大学唐九如进行了12个足尺的边节点低周反复加载试验。1987年同济大学和中国建筑科学研究院与日本、新西兰和美国进行国际合作，做了6个（带板2个）足尺的框架节点试验。 2008年崔建宇进行6个钢筋混凝土框架角节点的低周反复加载试验。2010年北京工业大学刘春阳进行了6个中间层空间节点（带板2个）平面和斜向的低周反复加载试验。 试验结果：破坏形态是梁端剪弯破坏；节点核心区未形成通裂；楼板的工作情况良好。主要结论：楼板明显提高了梁负弯矩抗弯能力，但塑性饺仍出现在梁上，未转移到柱子上。对于带板的节点其梁柱抗弯强度比应适当加大。试验结果：平面内荷载作用下的试件为梁铰破坏机制，而斜向荷载作用下的试件为柱铰破坏机制。斜向试件柱截面弯曲承载力为平面加载梁端抗弯承载力在45°方向合成值的88%，柱端沿45°方向抗弯承载力为试件柱子在主轴平面内按材料实际强度计算抗弯承载力的89%。主要结论： 在主轴方向强柱弱梁设计的梁柱节点，在斜向荷载作用下出现柱铰破坏，没有实现强柱弱梁设计。试验结果：所有试件破坏类型属于节点剪切破坏型, 梁柱构件主筋没有发生屈服。双向加载试件的节点开裂荷载比平面加载试件小，角节点强度降低20% 左右。主要结论：在梁端荷载不变的情况下, 双向荷载时合力方向剪切应力要大于平面加载，在进行抗震设计时, 应把角节点作为所有边节点中最不利情况处理, 应考虑双向加载的不利影响。 1→2→3→4→5第7页/共14页 国内外研究现状梁端弯曲破坏柱端弯曲破坏梁纵筋粘结破坏核心区剪切破坏节点破坏类型强剪弱弯 强柱弱梁 强节点弱构件 斜向地震作用高阶振型作用反复地震作用梁纵筋在节点核芯区贯穿段的粘结较差节点核芯区产生斜裂缝箍筋屈服1→2→3→4→5第8页/共14页 国内外研究现状Mbuy Mbux 节点平衡1→2→3→4→5第9页/共14页 研究内容与方案框架空间角节点在斜向地震作用下的破坏形式与机理基于地震动多维任意性的特点，从力学分析的角度对框架空间角节点处的梁、柱截面在斜向的抗弯强度关系进行探讨研究。进行钢筋混凝土框架角柱空间节点的抗震性能研究，明确空间节点在斜向地震荷载作用下的破坏模式。对空间角节点试验进行数值分析，将分析结果与试验研究结果对比，研究多参数对斜向地震作用下角节点破坏机制的影响。理论分析模型试