板柱结构中柱节点破坏形态和层间位移角研究

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钢筋混凝土板柱结构体系形式简单、能降低建筑物高度、且施工方便,但板柱结构的抗震性能比框架结构差。《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)规定板柱结构体系周边应设置边梁,与带边梁的边柱节点相比,在竖向荷载和不平衡弯矩作用下,板柱结构中柱节点容易发生脆性的冲切破坏,是影响板柱结构体系抗震性能的关键。本文对板柱结构中柱节点的破坏形态和层间位移角进行了进一步研究和探讨,主要内容有:1.通过等效集中反力建立了中柱节点受弯承载力和受冲切承载力之间的联系,探讨了板配筋率和竖向荷载比对中柱节点破坏形态的影响。在竖向荷载比较小时,中柱节点可能发生冲切破坏和弯曲破坏,其破坏形态主要与板的配筋率有关;当竖向荷载比较大,中柱节点主要表现为冲切破坏。2.在已有的国内外试验结果的基础上,通过对配置抗剪栓钉中柱节点破坏形式的分析,指出《混凝土结构设计规范》中关于配置箍筋的受冲切承载力计算公式同样适用于配置抗剪栓钉的中柱节点,并给出了配置抗剪栓钉的构造建议。3.统计分析了未配置抗冲切的板柱结构中柱节点低周反复荷载试验结果,指出竖向荷载比是中柱节点发生冲切破坏时层间位移角的主要影响因素,随着竖向荷载比的增大,层间位移角减小,而对中柱节点发生弯曲破坏的层间位移角并无直接影响。提出了中柱节点冲切破坏的竖向荷载比和层间位移角关系的双折线模型。
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