【摘 要】
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高强混凝土结构适用于超高层建筑,并具有诸多优点,如强度高、耐腐蚀性好等,然而随着混凝土的标号增大,其延性变形能力逐渐减弱,这对于高强混凝土结构的耗能效果会有非常大的影响。梁柱节点处于受力复杂区域,抗震性能可能会受到明显的影响。碳纤维增强复合筋（CFRP）可以改善高强钢筋高强混凝土构件的延性,利用其线弹性特点可以减小混凝土节点的残余变形,提高屈服后的刚度。所以,CFRP筋与高强钢筋的混合配筋高强混凝
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高强混凝土结构适用于超高层建筑,并具有诸多优点,如强度高、耐腐蚀性好等,然而随着混凝土的标号增大,其延性变形能力逐渐减弱,这对于高强混凝土结构的耗能效果会有非常大的影响。梁柱节点处于受力复杂区域,抗震性能可能会受到明显的影响。碳纤维增强复合筋（CFRP）可以改善高强钢筋高强混凝土构件的延性,利用其线弹性特点可以减小混凝土节点的残余变形,提高屈服后的刚度。所以,CFRP筋与高强钢筋的混合配筋高强混凝土结构在拥有高强度的同时还可以保持良好延性,节省结构材料,达到节能减排的效果。在梁端塑性铰区设置高性能纤维增强水泥基材料（ECC）,通过增加梁端变形的方式来增加节点的耗能能力。本文研究了CFRP筋-高强钢筋高强混凝土梁柱节点的抗震性能,分析了:不同混凝土强度梁、不同配箍率、有无CFRP筋和轴压比对梁柱节点抗震性能的影响,得出了其梁端抗弯承载力、节点变形能力、最终破坏状态、节点延性系数、节点抗剪承载力、耗能能量值和刚度退化等变化规律,并对梁柱节点进行Open Sees的有限元分析模拟。主要研究结论如下:1、所有梁柱节点均为梁端出现“X”形裂缝,发生受弯破坏,节点损伤较轻;配置了CFRP筋的梁柱节点比同等工况下的无CFRP筋梁柱节点的抗震性能要更好;ECC可以提高节点的塑性铰转角、节点剪切变形和延性能力,也有助于减缓“X”裂缝的形成,使塑性铰区裂缝细而密;低轴压比可以显著提高高强梁柱节点延性系数;节点核心区低配箍率可以提高梁柱节点屈服后刚度曲率和剪切变形能力;在高强混凝土梁中部分使用低强度混凝土C30,可以提高节点延性系数;高轴压比和高节点配箍率更有利于发挥高强钢筋的高弹性模量作用,并提高CFRP筋利用率。2、分别采用规范计算抗剪承载力计算公式、简化拉-压杆计算模型和考虑CFRP筋修正后通用计算模型对CFRP筋-高强钢筋高强混凝土梁柱节点的抗剪承载力进行了验算,验算得到的结果都较为吻合。规范提供的抗剪承载力计算模型的安全储备系数平均值最高,该公式计算结果最为安全可靠。利用简化拉-压杆模型的预测结果最为稳定。3、采用软件Open Sees对梁柱节点进行了往复位移加载下的模拟分析,结果表明:使用十字节点法和Pinching4剪切参数建模法对节点进行建模分析,结果吻合较好;利用有限元模型讨论了不同剪切参数对节点滞回曲线形状和大小的影响;CFRP筋-高强钢筋高强混凝土梁柱节点的耗能能力随着CFRP筋的配筋率的增大而减小,随着钢筋面积、屈服强度的增大而增加;梁部分使用低强混凝土的梁柱节点的承载力下降速度要小于高强混凝土梁柱节点。
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