【摘要】：作為一種新型水泥基復(fù)合材料,活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)相比于普通混凝土和高強混凝土有更高的強度、韌性、耐久性和環(huán)保性。應(yīng)用RPC澆筑節(jié)點核心區(qū),能在保證框架節(jié)點抗震性能的前提下,解決核心區(qū)箍筋配置過密的問題,而中間層框架邊節(jié)點相比于十字型節(jié)點,其單側(cè)梁只能為核心區(qū)提供單側(cè)約束,在地震時更容易破壞,因此,對中間層鋼筋活性粉末混凝土框架邊節(jié)點進(jìn)行抗震性能研究具有重要理論和實際意義。本文設(shè)計制作了7個中間層鋼筋RPC框架邊節(jié)點,并對7個節(jié)點試件進(jìn)行了擬靜力加載試驗。觀察了7個試件在低周反復(fù)荷載作用下的試驗現(xiàn)象,得到了鋼筋RPC框架節(jié)點的破壞過程和破壞特點;得到了7個試件的滯回曲線和骨架曲線,從滯回特性、承載力、延性、能量耗散和剛度退化等方面對鋼筋RPC框架節(jié)點抗震性能進(jìn)行了探討,分析了節(jié)點核心區(qū)箍筋配筋率、梁縱筋配筋率、梁縱筋強度和軸壓比4個因素對鋼筋RPC框架節(jié)點抗震性能的影響規(guī)律;采用簡化拉-壓桿模型并考慮RPC中摻入鋼纖維抗拉拔阻力對構(gòu)件受剪的有利作用,建立了適合鋼筋RPC框架邊節(jié)點在復(fù)合作用下的受剪承載力計算模型和受剪承載力計算公式;采用理論分析和數(shù)據(jù)擬合的方法,給出了建議鋼筋RPC框架邊節(jié)點使用的三線型骨架曲線模型和能反映鋼筋RPC框架邊節(jié)點加載剛度和卸載剛度退化規(guī)則的恢復(fù)力模型。主要結(jié)論如下:(1)鋼筋RPC框架節(jié)點破壞過程與常規(guī)混凝土構(gòu)件基本相似,大致可分為初裂、通裂、極限和破壞4階段,而破壞特點卻與之大相徑庭;(2)節(jié)點核心區(qū)箍筋配筋率增大會使得構(gòu)件極限承載力、延性和耗能能力有不同程度增大,但配箍數(shù)較少時其增大程度不大。建議用RPC澆筑節(jié)點核心區(qū)時,應(yīng)在遵照規(guī)范和箍筋配置不過密的情況下,增大箍筋配置量;(3)增大梁縱筋配筋率會使得構(gòu)件極限承載力增大,但若節(jié)點核心區(qū)不配置箍筋,增大梁縱筋配筋率會使得構(gòu)件延性和耗能能力有所降低;(4)若節(jié)點核心區(qū)不配置箍筋而僅是增強梁、柱縱筋強度等級只能使構(gòu)件核心區(qū)相比柱、梁更弱而使得節(jié)點發(fā)生極限承載力、延性和耗能能力都較差的脆性破壞;(5)若節(jié)點核心區(qū)配置箍筋,軸壓比從0.3增大到0.5,構(gòu)件極限承載力有所提高,但延性和耗能能力卻有所下降。
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 巨大構(gòu)造應(yīng)力遽然釋放，產(chǎn)生震動彈性波，并由震源向四面八方傳播而導(dǎo)致的地面顫動。強烈的地面顫動，會直接或間接地對社會和自然造成慘重破壞，嚴(yán)重威脅著各國人民生命和財產(chǎn)安全，而我國被夾在環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，屬于地震災(zāi)害多發(fā)國家，唐山大地震和汶川大地震已經(jīng)讓我們見識到了地震這個肆虐的狂魔對我國城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展和國民生命安全的巨大摧毀力（圖 1-1 所示）。正因為如此，我國現(xiàn)在絕大部分地區(qū)新修建筑物在設(shè)計時都必須考慮該建筑物的抗震設(shè)防。而從我國目前經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r來看，鋼筋混凝土材料在今后很長一段時間里仍被我國建筑行業(yè)所使用，所以，研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能及抗震理論，十分有必要。為了達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)，我國針對框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件”的設(shè)計原則。同樣，國外也是如此。但在國內(nèi)外多次強震中，仍然發(fā)生因框架結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌或局部倒塌而造成嚴(yán)重后果的現(xiàn)象。分析多次震害可知：地震中破壞較嚴(yán)重建筑物一般是由柱端破壞或節(jié)點破壞引起，而節(jié)點破壞可能造成建筑物產(chǎn)生難以修復(fù)破壞或部分建筑物塌陷，更有可能造成整個建筑物傾圮[1,2]，如圖 1-2 所示。所以，，節(jié)點核心區(qū)的設(shè)計顯得尤為重要。
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 的確有明顯的優(yōu)勢，例如，抗壓強度達(dá) 200～800MPa，約為高強混凝土的 3-12 倍；抗彎強度達(dá) 30～60MPa，約為高強混凝土的 5-10 倍；斷裂能達(dá) 40KJ/3�，约为高强混凝蛻�

本文編號：2514611