型钢混凝土翼缘剪力墙异型节点拟静力试验研究

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1、第31卷第2期华北水利水电学院学报V01．31No．22010年4月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerApr．2010文章编号：1002—5634(2010)02—0034—04型钢混凝土翼缘剪力墙异型节点拟静力试验研究李超，白国良，朱佳宁，李红星(1．西安建筑科技大学，陕西西安710055；2．西北电力设计研究院，陕西西安710075)摘要：对型钢混凝土翼缘剪力墙异型节点进行了抗震性能试验研究，总结了型钢混凝土翼缘剪力墙异型节点破坏形态的特点，分析了节点强度、滞

2、回曲线的特点，讨论了影响翼缘剪力墙型钢混凝土异型节点性能的因素，得出了以下结论：加入剪力墙使异型节点强度增加，强度退化减慢；正向加载下的异型节点强度高于负向荷载下强度；剪力墙会使异型节点的抗震性能得到很大提高．关键词：型钢混凝土；翼缘剪力墙；异型节点；试验研究；强度退化；滞回曲线中图分类号：TU973．16；TU317．1文献标识码：A大型火力发电厂框排架结构由于工艺的原因，钢混凝土主厂房，笔者选取3个具有剪力墙的节点形成多种错开的异型节点，而异型节点的受力特点J一1，J一2，J一3作对比分析研究，其中J一1为柱侧不同于常规节点¨．针对火力发电厂的梁或柱中有横向

3、(即垂直于梁方向)剪力墙异型中节点，J一2加入型钢及柱侧加入剪力墙的情况，笔者研究了其为柱侧有横向剪力墙异型边节点，J一3为柱侧有横抗震性能．向、纵向(即沿梁方向)剪力墙异型边节点．试件采用1：5的比例进行缩尺，混凝土为C35商用混凝土，1试验方案型钢为Q235钢，箍筋采用HPB235，纵筋采用1．1选取试件HRB335级．试件具体尺寸见表1．1000MW机组主厂房为部分分散式剪力墙型表1试件尺寸及配筋率注：柱尺寸中上柱为240mm×250mlTI，下柱为300mm×250mil1．1．2加载方案试验为拟静力试验．柱顶竖向荷载对准上柱中心，底部铰支准心处对准下柱

4、中心，轴压比为0．25．柱顶施加低周反复水平荷载，加载制度为力一位移混合加载制度：在试件屈服前，采用荷载控制分级加载，屈服后采用位移控制加载直至试件破坏．施加反复荷载的次数：在屈服前每级荷载反复1次，试件屈服后反复2～3次，加载制度如图I所示．图1加载制度收稿日期：2010—01—30基金项目：国家自然科学基金项目(50978216)．作者简介：李超(1973一)，女，河北沧州人，硕士研究生，主要从事混合结构抗震方面的研究第31卷第2期李超，等：型钢混凝土翼缘剪力墙异型节点拟静力试验研究35b．通裂阶段．荷载继续加大，梁顶梁底4型裂缝2试验过程及结果延伸贯通，墙

5、上水平裂缝发展，柱水平裂缝与翼缘墙2．1带翼缘型钢混凝土异型中节点破坏过程裂缝贯通(8型裂缝)；节点核心区陆续出现2型交a．初裂阶段．如图2所示，加载初期，首先在梁叉斜裂缝．顶部、底部出现4型裂缝，随后横向翼缘剪力墙出现J一3横向剪力墙上的裂缝数量增加、长度延6型水平裂缝，上柱的水平裂缝扩展延伸至两侧剪伸；纵向翼缘墙与梁相交部分裂缝形成十字交叉菱力墙；上节点核心区斜向裂缝开始出现并沿墙扩展形块，并呈现节点的破坏形态，如图3(b)所示，而此(2型裂缝)，此时荷载约为极限荷载的55％左右．时节点核心区裂缝开展不明显．c．极限阶段．荷载继续加大，梁上裂缝有较大发展，剪

6、力墙上裂缝发展，柱边缘粘结竖向裂缝延伸加宽；核心区斜裂缝发展，逐步形成了小菱形块．J一2异型节点，在下柱侧面水平与竖向裂缝发展快；对带翼缘纵墙的J一3异型节点，随着荷载的加大，节点核心区上斜向对角裂缝发展形成菱形方4块，但此时在梁与纵墙交界处裂缝充分发展，梁中下部尤为明显．d．破坏阶段．柱子和墙的裂缝延伸，并有多条水平裂缝贯通，梁上裂缝与纵墙裂缝不断延长加宽；节点核心区裂缝继续开展，菱形块充分发展，柱侧混凝卜一1型裂缝；2—2型裂缝；3一型裂缝；4—4型裂缝；土水平裂缝和竖向劈裂缝加多加宽，最终混凝土剥5—5型裂缝；6—6型裂缝；7—7型裂缝；8—8型裂缝落．J

7、一3节点纵向剪力墙下部混凝土水平裂缝与竖注：图中为墙柱的展开图，由中间向两边分别为：翼缘墙向裂缝造成此处混凝土剥落，试件破坏．J一2，J一3宽度展开、翼缘墙高展开、柱展开及梁平面．最终破坏裂缝照片如图3所示．图2J一1节点裂缝图b．通裂阶段．荷载继续加大，左右梁4型裂缝相互连接贯通，下柱的水平1型裂缝的发展明显，多道裂缝延伸至翼缘墙或与翼缘墙裂缝贯通如8型裂缝，且此类8型裂缝末端斜向上发展；上下节点核心区2型斜向裂缝陆续开展．c．极限阶段．荷载继续加大，柱端1型裂缝及梁端4型裂缝加宽延伸，中间短柱竖向缝伸入上节点(a)卜2节点破坏照片(b)卜3节点破坏照片并与上

8、节点核心区主斜裂缝连接贯