钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂性能试验研究

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1、第33卷第6期华北水利水电学院学报Vo1．33No．62012年12月JournalofNoahChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDec．2012文章编号：1002—5634(2012)O6—0064—05钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂性能试验研究史科，高丹盈，赵军(郑州大学新型建材与结构研究中心，河南郑州450002)摘要：通过对8个钢筋钢纤维高强混凝土梁柱边节点的低周反复加载试验，分析了钢纤维体积分数、节点核心区配箍率、柱端轴压比等因素对节点抗裂性能的影响．结果表明，随着轴压比和钢纤维体积分数的适当增加，节点的抗裂

2、性能显著提高，配箍率对节点抗裂性能的影响较小．最后在试验研究和理论分析的基础上，给出了钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂强度的计算方法．关键词：钢纤维高强混凝土；梁柱节点；抗裂梁柱节点作为传力枢纽是框架结构的关键构点的低周反复加载试验，分析了钢纤维体积分数、轴件．由于节点部位裂缝出现后修复困难，应该重视对压比、节点核心区配箍率等因素对节点抗裂性能的某些处于特殊环境和特别重要的建筑物进行节点核影响，提出了钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂强度心区抗裂验算．高强混凝土同普通强度混凝土相比，的计算方法，计算结果与试验数据吻合良好．致密坚实，具有较好的抗渗性能，掺人钢纤维还能有1试验概述效抑制高强混凝土早期

3、开裂与延性差的弱点，采用钢纤维高强混凝土是提高节点抗裂性能的有效方试验假定梁柱反弯点位于跨中及柱中，共制作法．目前国内外对梁柱节点抗裂性能的研究主要集了8个框架中间层端部梁柱节点组合体，模型的缩中在普通强度等级的钢筋混凝土梁柱节点上¨，尺比为1／2．试件按照《钢筋混凝土结构设计规范》而对于钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂性能的研究(GB5001012002)和《钢纤维混凝土结构设计与较少．施工规程》(CECS38：93)。。进行设计，试件尺寸及笔者通过8个钢筋钢纤维高强混凝土梁柱边节配筋如图1所示．日量[口㈣22j~og!图1试件尺寸和配筋图试验参数为：钢纤维体积分数、轴压比、节点核铣削型纤

4、维(AM104—32—600)，长径比(L／d)为心区配箍率．试件制作时，采用的钢纤维类型为钢锭34．24，等效直径为0．943mm，抗拉强度≥700MPa，收稿日期：2012—09—10基金项目：国家自然科学基金重点项目(50678159)．作者简介：史科(1982一)，男，河南济源人，博士研究生，主要从事纤维混凝土方面的研究．高丹盈(1962一)，男，河南三门峡人，教授，博导，博士，主要从事新型复合材料结构理论及其应用方面的研究第33卷第6期史科，等：钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂性能试验研究65混凝土强度等级为C60．根据《钢纤维混凝土试验方其中，试件在梁端荷载P作用下，节点核心区法

5、》(CECS13：89)和《普通混凝土力学性能试验初裂剪力()按下式计算：方法标准》(GB／T50081-2002)[s3规定，试件成型=一0875h一2”，时每个试件用于立方体抗压、轴心抗压、劈拉、弹性．。模量试验的试块各预留3个，实测材料性能见表1．式中符号意义如图2所示．表1试验材料性能MPaⅣ图2节点核心区初裂剪力计算简图注：HSC，SFHSC分别代表高强混凝土和钢纤维高强混凝土．2节点抗裂强度的主要影响因素与计试验在郑州大学新型建材和结构研究中心试验算方法室进行，采用多通道电液伺服动态疲劳试验系统进行梁端低周反复加载．试验开始时，首先使用液压千2．1节点抗裂强度的主要影响因素斤

6、顶在柱顶施加设定的轴向力并保持恒定，之后由影响钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂强度的因电液伺服作动器在梁端施加低周反复荷载．根据《建素是多方面的．国内外对普通混凝土梁柱节点的研筑抗震试验方法规程》(JGJ101m96)，梁端的加究认为，梁柱节点抗裂强度的主要影响因素有混凝载制度采取荷载一位移混合控制的方法．荷载控制土抗拉强度、配箍率与轴压比等¨“．在此根据试验阶段主要为了确定梁的屈服荷载，分两个循环，第一结果，分析钢纤维体积分数、轴压比和配箍率对钢纤循环加载至计算屈服值的75％，第二循环加载至屈维高强混凝土梁柱节点抗裂强度的影响．服；之后是位移控制阶段，以屈服位移的倍数为级差2．1．1钢纤维

7、体积分数进行加载，每级反复循环两次，直到荷载值降低至最钢纤维体积分数对比系列，分别包含核心区配大承载力的85％左右时认为试件破坏．试验过程置相同箍筋的BJ一2和BJ一3试件的对比，以及核中，梁端荷载一位移滞回曲线由加载系统自动采集；心区均无箍筋的BJ一4和BJ一5试件的对比．节点钢筋应变、混凝土应变及电测百分表数据由试验室核心区初裂剪力与钢纤维体积分数的关系如图CM一2B静态应变仪采集；每级循环峰值时使用3所示．DJCK一2裂缝宽度