不平衡弯矩作用下空心板柱节点冲切性能研究

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现浇空心楼盖板柱体系是在传统板柱结构体系中采用现浇空心楼盖的一种新型板柱结构体系。空心楼盖板柱体系具有节省混凝土、降低层高、保温隔音性能好等优点,在实际工程中的应用越来越广泛。国内外对板柱结构体系的研究和应用现状表明,该结构体系中板柱节点是十分关键的问题,尤其是在风荷载和地震作用下,板柱节点还需传递不平衡弯矩。目前国内外对不平衡弯矩影响下空心板柱节点的冲切承载力的研究很少,受力性能和设计理论还不明确。本文采用试验研究、有限元模拟和理论分析相结合的方法对空心板柱节点的受力性能和工作机理展开研究,提出了不平衡弯矩作用下空心板柱节点受冲切承载力的计算方法。主要研究内容如下:  (1)进行了6个空心板柱节点试件的抗冲切试验,观测了构件裂缝出现位置、裂缝开展情况及构件的冲切破坏形态,获取了空心板柱节点的开裂荷载、极限荷载、板中点的荷载-位移曲线以及钢筋和混凝土的应变值等数据,探讨了空心率、弯矩作用方向、双向弯矩的作用等因素对空心板柱节点的极限承载力的影响。  (2)运用有限元分析软件ABAQUS对空心板柱节点进行非线性全过程分析,探讨了在竖向荷载和不平衡弯矩共同作用下的受力特征及破坏形态,计算结果与试验结果符合较好。在此基础上,分析了空心率、不平衡弯矩值、配筋率、暗梁等因素对不平衡弯矩作用下空心板柱节点受冲切承载力的影响。  (3)在试验研究和有限元分析的基础上,对不平衡弯矩影响下空心板柱节点的冲切性能进行理论分析,认为空心板柱节点有弯曲破坏和冲切破坏两种破坏形态,并给出了空心板柱节点在不平衡弯矩和竖向荷载共同作用下的冲切承载力计算公式,可提供设计和制定规范参考。
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