留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算

侯立群 闫维明 陈适才 陆新征

侯立群, 闫维明, 陈适才, 陆新征. 内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
引用本文: 侯立群, 闫维明, 陈适才, 陆新征. 内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
HOU Li-qun, YAN Wei-ming, CHEN Shi-cai, LU Xin-zheng. Seismic performance of 3D sandwich joint with improvement measures and shear strength calculation[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
Citation: HOU Li-qun, YAN Wei-ming, CHEN Shi-cai, LU Xin-zheng. Seismic performance of 3D sandwich joint with improvement measures and shear strength calculation[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319

内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
基金项目: 国家自然科学基金项目(51778341)
详细信息
    作者简介:

    闫维明(1960-),男,黑龙江兰西人,教授,博士,博导,主要从事工程结构抗震及健康监测研究(E-mail:yanwm@bjut.edu.cn);陈适才(1979-),男,湖北黄石人,副教授,博士,主要从事新型抗震体系及结构非线性分析研究(E-mail:shicaichen@163.com);陆新征(1978-),男,安徽芜湖人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真研究(E-mail:luxz@tsinghua.edu.cn).

    通讯作者: 侯立群(1983-),女,山东潍坊人,博士后,主要从事工程结构抗震研究(E-mail:hearthlq@163.com).
  • 中图分类号: TU352.1+1

Seismic performance of 3D sandwich joint with improvement measures and shear strength calculation

  • 摘要: 梁柱采用不同强度混凝土的节点核心区通常采用同柱等强的高强度混凝土浇筑(传统节点),而采用同梁等强的低强度混凝土浇筑(夹心节点)可简化施工过程,但同时降低了节点的抗震性能。为研究内置角钢改进夹心节点的可行性,通过一个空间夹心节点和一个内置角钢空间夹心节点试件进行双向等幅低周往复试验研究,对比分析了破坏模式、延性、耗能、刚度、应变和抗剪承载力等方面的差异。结果表明:采取改进和不采取改进措施节点破坏模式均以梁端屈服后的节点破坏为主,但采取改进措施的试件延性和抗剪承载力明显提高,耗能能力、刚度退化和变形能力有一定改善,表明改进措施改善了节点的抗震性能。最后在此基础上,给出了与该文和其他文献试验结果吻合较好的采取或者不采取改进措施夹心节点抗剪承载力计算公式。
  • [1] Bianchini C A, Woods E R, Kesler E C. Effect of floor concrete strength on column strength[J]. Journal of the American Concrete Institute, 1960, 11(31):1149-1169.
    [2] Hawkins M N, Bao A, Yamazaki J. Moment transfer from concrete slabs to columns[J]. ACI Structural Journal, 1989, 6(86):705-716.
    [3] Kayani M K. Load transfer from high strength concrete columns through lower strength concrete slabs[D]. Urbana:University of Illinois at Urbana-Champaign, 1992.
    [4] Ospina C E, Alexander S D. Transmission of interior concrete column loads through floors[J]. Journal of Structural Engineering, 1998, 6(124):602-610.
    [5] McHarg P J, Cook W D, Mitchell D, et al. Improved transmission of high-strength concrete column loads through normal strength concrete slabs[J]. ACI Structural Journal, 2000, 97(1):157-165.
    [6] Portella J. Transmission of high strength concrete corner column loads through normal strength concrete slabs[D]. Victoria, Australia:University of Melbourne, 2003.
    [7] Lee J, Yoon Y, Cook W D, et al. Benefits of using puddled HSC with fibers in slabs to transmit HSC column loads[J]. Journal of Structural Engineering-ASCE, 2007, 133(12):1843-1847.
    [8] Lee J H, Yang J M, Yoon Y S. Strategic slab-column joint details for improved transmission of HSC column loads[J]. Magazine of Concrete Research, 2008, 60(2):85-91.
    [9] Guidotti R, Ruiz M F, Muttoni A. Crushing and flexural strength of slab-column joints[J]. Engineering Structures, 2011, 33(3):855-867.
    [10] Shin H O, Yoon Y S, Cook W D, et al. Enhancing the performance of UHSC columns intersected by weaker slabs[J]. Engineering Structures, 2016, 127:359-373.
    [11] Shin H O, Yoon Y S, Mitchell D. Axial load transfer in non-slender ultra-high-strength concrete columns through normal-strength concrete floor slabs[J]. Engineering Structures, 2017, 136:466-480.
    [12] 余琼, 李思明. 核心区和柱混凝土强度不等时节点的性能研究[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2004, 32(12):1583-1588. Yu Qiong, Li Siming. Research on frame's joint that concrete strength of core is inferior to that of column[J].Journal of Tongji University (Natural Science), 2004, 32(12):1583-1588. (in Chinese)
    [13] 杨治洪. RC框架夹心节点抗震性能及设计方法研究[D]. 重庆:重庆大学, 2010. Yang zhihong. Seismic behavior and design method of RC sandwich beam-column joints[D]. Chongqing:Chongqing University, 2016. (in Chinese)
    [14] 曹晖, 陈祥, 华建民. 偏心夹心梁柱节点低周反复加载受力性能试验研究[J]. 工程力学, 2012, 29(10):257-262. Cao Hui, Chen Xiang, Hua Jianmin. Experimental study on behavior of eccentric beam-column sandwich joints under cyclic loading[J]. Engineering Mechanics, 2012, 29(10):257-262. (in Chinese)
    [15] 侯立群. RC梁板柱空间夹心节点抗震性能及设计方法研究[D]. 北京:北京工业大学, 2016. Hou Liqun. Research on seismic behavior and design method of 3D sandwich joints with slabs[D]. Beijing:Beijing University of Technology, 2016. (in Chinese)
    [16] 闫维明, 侯立群, 陈适才, 等. 双向荷载作用下空间夹心节点受力性能试验研究[J]. 工程力学. 2016, 33(5):211-219. Yan Weiming, Hou Liqun, Chen Shicai, et al Experimental study on the mechanical behavior of 3D sandwich joints under bi-directional loading[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(5):211-219. (in Chinese)
    [17] GB 50010-2010, 混凝土结构设计规范:[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2010. GB 50011-2010, Code for design of concrete structures[S]. Beijing:China Architecture & Building Press, 2010. (in Chinese)
    [18] 布欣, 谷倩, 王新武. 剖分T型钢梁柱连接框架中柱空间节点抗震试验研究[J]. 工程力学, 2017, 34(8):105-116. Bu Xin, Gu Qian, Wang Xinwu. Experimental study on the seismic performance of three-dimensional beam to middle column connection with T-stub[J]. Engineering Mechanics, 2017, 34(8):105-116. (in Chinese)
    [19] Shafaei J, Hosseini A, Marefat M S, et al. Experimental evaluation of seismically and non-seismically detailed external RC beam-column joints[J]. Journal of Earthquake Engineering, 2017, 21(5):776-807.
    [20] Beydokht E Z, Shariatmadar H. Strengthening and rehabilitation of exterior RC beam-column joints using carbon-FRP jacketing[J]. Materials and Structures, 2016, 49(12):1-17.
    [21] Paulay T, Park R, Priestley M J N. Reinforced concrete beam-column joint sunder seismic actions[J]. ACI Journal, 1978, 75(11):585-593.
    [22] ACI Committee 318. Building code requirements for structural concrete and commentary (ACI 318-2008)[S]. Farmington Hills:ACI, 2008.
    [23] Hwang S J, Lee H J. Analytical model for predicting shear strengths of interior reinforced concrete beam-column joints for seismic resistance[J]. ACI Structural Journal, 2000, 97(1):35-44.
    [24] Tsonos A G. Cyclic load behavior of RC beam-column subassemblages of modern structures[J]. ACI Structural Journal, 2007, 104(4):468-478.
    [25] Shiohara H. New Model for Shear Failure of RC Interior Beam-Column Connections[J]. Journal of Structural Engineering, 2001, 127(2):152-160.
    [26] Kuang J S, Wong H F. Effects of beam-column depth ratio on joint seismic behavior[J]. Structures & Buildings, 2008, 161(2):91-101.
    [27] Wang G L, Dai J G, Teng J G. Shear strength model for RC beam-column joints under seismic loading[J]. Engineering Structures, 2012, 40:350-360.
    [28] Kupfer H B, Gerstle K H. Behaviour of concrete under biaxial stress[J]. ACI Journal, 1969, 66:853-866.
    [29] Vollum R L, Newman J B. The design of external reinforced concrete beam-column joints[J]. The Structural Engineer, 1999, 77(23&24):21-27.
    [30] 傅剑平, 白绍良, 王峥, 等. 考虑轴压比影响的钢筋混凝土框架内节点抗震性能试验研究[J]. 土木建筑与环境工程, 2000, 22(z1):64-70. Fu Jianping, Bai Shaoliang, Wang Zheng, et al. Effect of Axial Force Ratio on Seismic Behavior of Interior Joints of RC Frames[J]. Journal of Civil, Architectural and Environmental Engineering, 2000, 22(z1):64-70. (in Chinese)
    [31] CSA A23. 3-14, CSA Committee A23. 3. Design of concrete structures[S]. Toronto, Ontario:Canadian Standard Association, 2014.
    [32] 周小真, 石启印, 姜维山. 混凝土内含角钢柱在低周反复荷载作用下的抗震性能研究[J]. 哈尔滨建筑大学学报, 1993(增1):60-67. Zhou Xiaozhen, Shi Qiyin, Jiang Weishan. Research on seismic performance of concrete columns with built-in angle iron under cyclic loading in low cycle[J]. Journal of Harbin architecture university, 1993(Suppl 1):60-67. (in Chinese)
  • [1] 黄育琪, 郝际平, 樊春雷, 薛强, 王立军, 孙晓岭, 刘瀚超.  WCFT柱-钢梁节点抗震性能试验研究 . 工程力学, 2020, 37(): 1-9. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.02.0092
    [2] 李杨, 李延涛, 邢万里, 丁井臻, 宗金辉.  钢管混凝土柱-双面组合作用梁框架节点抗震性能试验研究 . 工程力学, 2020, 37(7): 99-109. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.08.0427
    [3] 邓明科, 李琦琦, 刘海勃, 景武斌.  高延性混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究及抗剪承载力计算 . 工程力学, 2020, 37(1): 63-72. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.0290
    [4] 杨勇, 陈阳.  PBL剪力连接件抗剪承载力试验研究 . 工程力学, 2018, 35(9): 89-96. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.05.0365
    [5] 杜新喜, 胡锐, 袁焕鑫, 程晓燕, 宗亮.  混合配筋预应力混凝土管桩抗剪性能试验研究 . 工程力学, 2018, 35(12): 71-80. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.09.0668
    [6] 马辉, 李三只, 李哲, 王振山, 梁炯丰.  型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架节点抗剪承载力研究 . 工程力学, 2018, 35(7): 176-186. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.03.0243
    [7] 陈宝春, 陈津凯.  钢管混凝土内栓钉抗剪承载力试验研究 . 工程力学, 2016, 33(2): 66-73. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.07.ST11
    [8] 吴丽丽, 李佳蔚, 邢瑞娇, 安丽佩.  钢板-混凝土组合板抗剪承载性能的试验研究与数值分析 . 工程力学, 2016, 33(10): 173-182. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.03.0179
    [9] 张延年, 单春红, 郑怡, 沈小俊, 高飞, 熊卫士.  冻融条件下公路桥梁板式氯丁橡胶支座抗剪试验 . 工程力学, 2013, 30(11): 148-152. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.06.0470
    [10] 王 鹏, 周东华, 王永慧, 陈 旭, 李龙起.  腹板开洞钢-混凝土组合梁抗剪承载力试验研究 . 工程力学, 2013, 30(3): 297-305. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.07.0472
    [11] 张延年, 王元清, 李恒, 石永久, 刘明, 张洵.  现场发泡夹心墙平面外抗震性能模型试验与数值试验研究 . 工程力学, 2012, 29(6): 78-84. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2010.07.0506
    [12] 郑悦, 童根树, 金阳.  楔形工字梁抗剪极限承载力试验研究 . 工程力学, 2012, 29(8): 269-275. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.01.0055
    [13] 赵 晨 刘玉擎.  开孔板连接件抗剪承载力试验研究 . 工程力学, 2012, 29(12): 349-354. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.09.0604
    [14] 曹 晖, 陈 祥, 华建民.  偏心夹心梁柱节点低周反复加载受力性能试验研究 . 工程力学, 2012, 29(10): 257-262. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.01.0034
    [15] 郑山锁, 胡 义, 车顺利, 王 斌, 陶清林.  型钢高强高性能混凝土梁抗剪承载力试验研究 . 工程力学, 2011, 28(3): 129-135.
    [16] 孙治国, 司炳君, 王东升, 郭 迅, 于德海.  高强箍筋高强混凝土柱抗震性能研究 . 工程力学, 2010, 27(5): 128-136. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2008.12.0785
    [17] 陶慕轩, 樊健生, 聂建国, 赵 楠, 李 婷.  型钢混凝土柱-钢桁梁组合节点抗震性能理论分析 . 工程力学, 2009, 26(11): 152-160,.
    [18] 卢亦焱, 刘 兰, 张 华, 张号军.  外包角钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱抗剪承载力计算方法 . 工程力学, 2008, 25(5): 0-162.
    [19] 王连广, 贾连光, 张海霞.  钢骨高强混凝土边节点抗震性能试验研究 . 工程力学, 2005, 22(1): 182-186.
    [20] 李忠献.  钢筋混凝土分体柱理论与技术 . 工程力学, 2005, 22(S1): 127-141.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  115
  • HTML全文浏览量:  4
  • PDF下载量:  50
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-05
  • 修回日期:  2018-08-13
  • 刊出日期:  2019-07-25

内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51778341)
    作者简介:

    闫维明(1960-),男,黑龙江兰西人,教授,博士,博导,主要从事工程结构抗震及健康监测研究(E-mail:yanwm@bjut.edu.cn);陈适才(1979-),男,湖北黄石人,副教授,博士,主要从事新型抗震体系及结构非线性分析研究(E-mail:shicaichen@163.com);陆新征(1978-),男,安徽芜湖人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真研究(E-mail:luxz@tsinghua.edu.cn).

    通讯作者: 侯立群(1983-),女,山东潍坊人,博士后,主要从事工程结构抗震研究(E-mail:hearthlq@163.com).
  • 中图分类号: TU352.1+1

摘要: 梁柱采用不同强度混凝土的节点核心区通常采用同柱等强的高强度混凝土浇筑(传统节点),而采用同梁等强的低强度混凝土浇筑(夹心节点)可简化施工过程,但同时降低了节点的抗震性能。为研究内置角钢改进夹心节点的可行性,通过一个空间夹心节点和一个内置角钢空间夹心节点试件进行双向等幅低周往复试验研究,对比分析了破坏模式、延性、耗能、刚度、应变和抗剪承载力等方面的差异。结果表明:采取改进和不采取改进措施节点破坏模式均以梁端屈服后的节点破坏为主,但采取改进措施的试件延性和抗剪承载力明显提高,耗能能力、刚度退化和变形能力有一定改善,表明改进措施改善了节点的抗震性能。最后在此基础上,给出了与该文和其他文献试验结果吻合较好的采取或者不采取改进措施夹心节点抗剪承载力计算公式。

English Abstract

侯立群, 闫维明, 陈适才, 陆新征. 内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
引用本文: 侯立群, 闫维明, 陈适才, 陆新征. 内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
HOU Li-qun, YAN Wei-ming, CHEN Shi-cai, LU Xin-zheng. Seismic performance of 3D sandwich joint with improvement measures and shear strength calculation[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
Citation: HOU Li-qun, YAN Wei-ming, CHEN Shi-cai, LU Xin-zheng. Seismic performance of 3D sandwich joint with improvement measures and shear strength calculation[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 79-88. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0319
参考文献 (32)

目录

    /

    返回文章
    返回