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本文作者:程亮1李英民2姜寶龍2作者單位:1重慶建工第四建設有限責任公司2重慶大學
試驗結果
1試件破壞過程
該試驗中,與傳統節(jié)點相比較,核心區(qū)采取加強措施后,夾心節(jié)點試件的破壞過程和破壞特征并沒有明顯改變,與國內其他類似試驗研究[4-7]情況基本一致。試驗過程中最先出現梁彎剪裂縫,而后是核心區(qū)剪切裂縫出現;隨著裂縫的開展,梁縱向鋼筋與節(jié)點箍筋及部分豎向短筋、柱縱筋先后進入屈服狀態(tài);加載后期框架梁裂縫發(fā)展緩慢,核心區(qū)裂縫迅速發(fā)展成網狀,并向上下柱端延伸,直至節(jié)點混凝土破碎、剝落。試件失效時,框架梁變形明顯,核心區(qū)破壞較嚴重,試件均為節(jié)點箍筋屈服后核心區(qū)斜壓型剪切破壞導致失效。各個試件試驗過程中核心區(qū)形成比較明顯的X形裂縫,梁端破壞也比較嚴重。后期加載過程中,核心區(qū)保護層混凝土劈裂成錐形,延伸至柱端,損傷部位基本都集中在節(jié)點核心區(qū);但加插短鋼筋后的試件G2-G4核心區(qū)裂縫發(fā)展及柱端破壞情況要輕于傳統構件G1,試件損傷主要集中在梁端和節(jié)點區(qū)。
2試件破壞形態(tài)
反復荷載作用下,各個試件的裂縫分布圖和試件的破壞形態(tài)照片如圖2所示。
3梁外端豎向荷載-豎向位移曲線
梁端的荷載-位移滯回曲線見圖3(只列出左側梁端的曲線)。
試驗結果分析
1受壓承載力
對夾心節(jié)點采取加插短鋼筋措施主要是用來解決抗壓的問題的,通過對4個試件的柱縱筋應變的研究,發(fā)現即使到了較高位移延性下,柱筋也只是個別測點才屈服,且短筋較多的G3柱筋屈服程度明顯輕于其他構件,這說明加插的短鋼筋抗壓效果比較明顯。依照國內外單調軸壓試驗的研究結果[8-11],樓蓋采用較低強度等級的混凝土時,夾心節(jié)點核心區(qū)可能出現受壓破壞;當柱與樓蓋混凝土強度比小于1.4時,夾心節(jié)點試件核心區(qū)軸向受壓承載力不低于柱端,此時受壓破壞的部位可能出現在柱端。由于我國規(guī)范有嚴格的軸壓比限值,軸向壓力作用下框架柱發(fā)生受壓破壞的可能性較小,但承受彎矩較高時可能發(fā)生偏心受壓破壞。因此對夾心節(jié)點采取一定加強措施是必要的,采取加插短筋措施的構件提高了夾心節(jié)點的抗壓能力,短筋分擔了柱筋在節(jié)點周圍的壓力,使核心區(qū)和柱端發(fā)生受壓破壞的可能性減小。該次試驗中,試件的試驗軸壓比超過0.4以上,這種情況下,沒有發(fā)生核心區(qū)軸心受壓破壞、偏心受壓破壞,也沒有出現軸壓比較高導致試件抗震性能嚴重降低的情況,夾心節(jié)點的抗壓性能并不低于傳統節(jié)點試件。因此可以看出,加插短筋是一種行之有效的解決抗壓的措施。
2核心區(qū)受剪承載力
由于高剪壓比夾心節(jié)點主要為核心區(qū)剪切破壞引發(fā)構件失效,因此核心區(qū)抗剪承載力大小對試件抗震性能的影響十分明顯。如表2所示,在核心區(qū)抗剪承載力的變化上,增設豎向短筋可以使夾心節(jié)點核心區(qū)抗剪承載力與傳統節(jié)點相當;但增加插筋數量,核心區(qū)抗剪承載力并沒有提高。3位移延性從表3中可以看出,雖然加插短鋼筋的試件承載力與傳統節(jié)點相當,但位移延性要低于傳統節(jié)點。傳統節(jié)點的位移延性高,原因在于其屈服位移要低于其他幾個采取加強措施的構件,但4個構件的失效位移大致相當。