配箍率对型钢高强混凝土梁柱中间节点受力性能影响的试验研究
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摘要
型钢高强混凝土结构(SRHC)是钢筋高强混凝土(RHC)中配置型钢(S)的一种组合结构;型钢高强混凝土结构(SRHC)是钢与高强混凝土相结合的产物,是现代钢结构和混凝土结构发展的一个新的方向。节点是框架梁、柱的传力枢纽,也是框架的薄弱环节,是连接梁和柱的关键部位。梁和柱的内力通过节点传递,因此节点工作的安全可靠性是保证结构正常工作的前提。如果节点发生破坏,梁柱构件再坚固,整个结构也必然破坏,甚至倒塌。由此可见,高层建筑中框架节点的设计应予以十分的重视,必须满足强柱弱梁、节点更强的设计原则。但是目前对型钢高强混凝土梁柱节点的受力性能研究还对相对较少。我国的两部行业标准《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97)和《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)对型钢混凝土的设计也只涉及到C60混凝土。对更高强度的型钢混凝土节点设计,没有做出更进一步的规定。因此,加强型钢高强混凝土的研究,填补有关规程中的空白与不足,对于推广其工程应用具有较大的意义和实用价值。
本文通过3个混凝土强度为72.5MPa～76.5MPa的型钢高强混凝土梁柱中间节点低周反复加载试验,重点研究了型钢高强混凝土梁柱在不同节点核心区体积配箍率下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能指标、强度衰减规律、变形组成规律、受剪性能等,并对节点区型钢与高强混凝土之间的粘结应力分布做了初步的探讨。
Steel reinforced high strength concrete structure (SRHC) is a kind of composite structure which insert steel (S) in reinforced high strength concrete(RHC); Steel reinforced high strength concrete structure (SRHC) is the product of the combination of steel and high strength concrete, and it is a new way of the development of modern steel structure and concrete structure. Joint is the pivot of beam-to-column load transfer in frames, the weak link of frame, and the key position of bonding beam and column. The load of beam and column is transferred by the joint, so the safe reliability of the performance of joint is the premise to ensure normal work of the structure. If the joint is destroyed, no matter how strong the beam and column are, the structure is destined to fail even collapse. Therefore, enough attention should be paid to the design of the joint in high-rise frames, which must meet the design principle of strong-column and weak-beam and stronger-joint. However, there are still comparatively few researches on load-bearing performance of Steel reinforced high strength concrete beam-to-column joint in the present. The design of steel concrete in two industry standards called Specification for Design of steel reinforced concrete structures(YB9082-97) and Technical specification for steel reinforced concrete composite structures for steel concrete combined structures(JGJ138-2001)only involve concrete of C60. No further specification is provided on the steel concrete joint design with higher strength concrete. Therefore, to enhance the research on steel reinforced high strength concrete and to fill the space and shortage have much significance and practical value to spread its application in engineering.
By conducting tests of 3 steel reinforced high strength concrete beam-to-column interior joint with concrete strength varies from 72.5MPa to 76.5MPa under low cyclic reversed loading, this paper mainly study the failure patterns, hysteretic curves, skeleton curves, ductile coefficients, energy dissipation, strength degeneration, deformation constituting rule and shearing performance of steel reinforced high strength concrete beams and columns under different core section stirrup ratios in the joint. Preliminary discussion is also made about the bonding stress distribution between steel and high strength concrete in the joint section.
本文通过3个混凝土强度为72.5MPa～76.5MPa的型钢高强混凝土梁柱中间节点低周反复加载试验,重点研究了型钢高强混凝土梁柱在不同节点核心区体积配箍率下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能指标、强度衰减规律、变形组成规律、受剪性能等,并对节点区型钢与高强混凝土之间的粘结应力分布做了初步的探讨。
Steel reinforced high strength concrete structure (SRHC) is a kind of composite structure which insert steel (S) in reinforced high strength concrete(RHC); Steel reinforced high strength concrete structure (SRHC) is the product of the combination of steel and high strength concrete, and it is a new way of the development of modern steel structure and concrete structure. Joint is the pivot of beam-to-column load transfer in frames, the weak link of frame, and the key position of bonding beam and column. The load of beam and column is transferred by the joint, so the safe reliability of the performance of joint is the premise to ensure normal work of the structure. If the joint is destroyed, no matter how strong the beam and column are, the structure is destined to fail even collapse. Therefore, enough attention should be paid to the design of the joint in high-rise frames, which must meet the design principle of strong-column and weak-beam and stronger-joint. However, there are still comparatively few researches on load-bearing performance of Steel reinforced high strength concrete beam-to-column joint in the present. The design of steel concrete in two industry standards called Specification for Design of steel reinforced concrete structures(YB9082-97) and Technical specification for steel reinforced concrete composite structures for steel concrete combined structures(JGJ138-2001)only involve concrete of C60. No further specification is provided on the steel concrete joint design with higher strength concrete. Therefore, to enhance the research on steel reinforced high strength concrete and to fill the space and shortage have much significance and practical value to spread its application in engineering.
By conducting tests of 3 steel reinforced high strength concrete beam-to-column interior joint with concrete strength varies from 72.5MPa to 76.5MPa under low cyclic reversed loading, this paper mainly study the failure patterns, hysteretic curves, skeleton curves, ductile coefficients, energy dissipation, strength degeneration, deformation constituting rule and shearing performance of steel reinforced high strength concrete beams and columns under different core section stirrup ratios in the joint. Preliminary discussion is also made about the bonding stress distribution between steel and high strength concrete in the joint section.
引文
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