论文部分内容阅读
钢筋混凝土异形柱结构是以T形、L形、十字形的异形截面柱代替一般的框架柱作为竖向支承构件而构成的结构,以避免框架柱在室内凸出,少占建筑空间,改善建筑观瞻,为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性,显示出良好的应用前景。目前,对异形柱结构体系已进行了大量的试验和理论研究,但对具有异形柱特点的恢复力模型和异形柱塑性铰性能的研究较少,而建立构件的恢复力模型是研究其抗震性能的关键之一,研究异形柱塑性铰性能是进行构件全过程分析不可缺少的条件。本文作为上海市科委立项项目《中国浦东干部学院建设工程关键技术研究》的子项,旨在通过试验研究和理论分析解决上述问题,为进一步研究异形柱的抗震性能提供依据。
本文以中国浦东干部学院宿舍楼异形柱框架结构底层柱为原型,进行了4根钢筋混凝土T形和4根L形柱的低周反复荷载试验,分析了试件的破坏形式、承载力、刚度、延性及耗能能力,表明异形柱的这些特性在加载的正反两个方向是强烈不对称的。用正交试验分析的方法,深入研究了肢宽厚比、轴压比和柱的截面形式对试件各项性能的影响,得出肢宽厚比对试件的承载能力、等效刚度、延性系数的影响最大,而上述三因素对试件耗能的影响程度随加载方向和加载阶段而变化。
通过对试验结果分析,提出了异形柱的单自由度体系恢复力模型。对恢复力模型的骨架曲线,滞回特征和刚度退化规律进行了研究。
通过在极限状态(即受压边缘混凝土压应变达到0.0033)时试件的试验荷载值和位移值与理论计算的位移值相一致来识别出了异形柱的塑性铰长度,发现对同一个试件存在两个不同的塑性铰长度,分别对应于水平加载的两个方向。进而提出了用于计算异形柱这两个不同塑性铰长度的公式。
最后,对本文所做的研究工作进行总结,并对有待进一步研究的问题进行了阐述。