考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形影響的鋼筋混凝土框架地震反應(yīng)分析論文

1、考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形影響的鋼筋混凝土框架地震反應(yīng)分析RC框架的地震響應(yīng)研究考慮聯(lián)合剪切變形摘要當(dāng)結(jié)構(gòu)處于彈性應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，節(jié)點(diǎn)剪切變形引起的變形在框架結(jié)構(gòu)整體變形中所占比例很小，但當(dāng)框架結(jié)構(gòu)在地震作用下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)時(shí), 節(jié)點(diǎn)變形引起的變形 結(jié)構(gòu)整體變形中不能忽略比重，特別是未經(jīng)抗剪強(qiáng)度校核或承受較大剪壓比的節(jié)點(diǎn)。框架節(jié)點(diǎn)的變形主要是由節(jié)點(diǎn)的剪切變形和梁縱筋的滑移引起的拐角。但本文主要考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響，可以通過(guò)修改本節(jié)節(jié)點(diǎn)模型的剪切剛度來(lái)考慮節(jié)點(diǎn)滑移的影響。目前，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震分析計(jì)算中，一般都假設(shè)節(jié)點(diǎn)是剛性的。事實(shí)上，完全剛性的節(jié)點(diǎn)是不存在的，尤其是在罕見(jiàn)地震作用下的框架結(jié)構(gòu)。因此，

2、在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析中，考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響是非常重要的。基于Clough雙線(xiàn)性恢復(fù)力模型和Takeda剛度退化三線(xiàn)性模型的基本理論，本文提出了符合節(jié)點(diǎn)剪切機(jī)制的節(jié)點(diǎn)剪切力與剪切變形之間的三線(xiàn)性滯后曲線(xiàn)模型。壓力比、軸壓比和環(huán)箍特征值三個(gè)因素對(duì)節(jié)點(diǎn)的剪切變形有影響，給出了各階段節(jié)點(diǎn)剪切剛度的計(jì)算公式。根據(jù)以上節(jié)點(diǎn)元模型分析，利用SAP2000有限元分析軟件對(duì)給定框架進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，得到框架結(jié)構(gòu)的層間位移角和頂點(diǎn)位移。主要結(jié)論和建議如下：(1) 本文提出了符合節(jié)點(diǎn)實(shí)際剪切變形和變形的三線(xiàn)恢復(fù)力模型和節(jié)點(diǎn)參數(shù)計(jì)算公式，并將其應(yīng)用于第4章節(jié)點(diǎn)彈簧的定義中。(2)首次嘗試將這種節(jié)點(diǎn)

3、“宏觀(guān)模型”應(yīng)用于整體車(chē)架，提出了“宏觀(guān)模型”中彈簧軸向剛度的計(jì)算方法。(3) 采用有限元軟件SAP2000對(duì)考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形和無(wú)節(jié)點(diǎn)剪切變形的兩個(gè)框架進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。通過(guò)改變輸入地震加速度和節(jié)點(diǎn)單元參數(shù)，最終得到各種條件下的計(jì)算結(jié)果。 .經(jīng)過(guò)對(duì)比分析可以看出，軟件的計(jì)算結(jié)果與上述影響節(jié)點(diǎn)剪切變形的因素的規(guī)律基本一致，證明了本文提出的模型元素的合理性和有效性。(4) 節(jié)點(diǎn)剪切變形對(duì)整體框架的影響與地震作用的大小有關(guān)，隨著地震作用的增大而增大。關(guān)鍵詞：梁柱節(jié)點(diǎn)，宏觀(guān)模型，滯后曲線(xiàn)，剪切變形，半剛性，時(shí)程分析將該行合并到上一頁(yè)將該行合并到上一頁(yè)摘 要剪切變形引起的變形在彈性狀態(tài)下占結(jié)構(gòu)總變形的比例

4、很小，而在彈塑性狀態(tài)下則占很大比例，特別是對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行地震剪切校核的節(jié)點(diǎn)變形或承受剪切力與混凝土壓縮力的高比值。梁柱節(jié)點(diǎn)變形包括縱筋通過(guò)節(jié)點(diǎn)的剪切變形和滑移。但本文主要考慮剪切變形，當(dāng)縱向鋼筋的影響很重要時(shí)，僅通過(guò)修改節(jié)點(diǎn)剪切單元的剛性矩陣來(lái)考慮縱向鋼筋通過(guò)節(jié)點(diǎn)的滑移。目前，在對(duì)節(jié)點(diǎn)的地震剪力進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，一般認(rèn)為節(jié)點(diǎn)是剛性的。事實(shí)上，絕對(duì)剛性關(guān)節(jié)是不可能的；特別是當(dāng)關(guān)節(jié)承受地震力的影響時(shí)。因此，考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形對(duì)結(jié)構(gòu)的影響非常重要。本文在Tekeda和Clough模型的基礎(chǔ)上，建立了節(jié)理剪力與節(jié)理剪力變形之間的彈性模型。節(jié)理剪力模型中考慮了軸壓比、剪壓比和環(huán)箍配筋率四個(gè)因素。變形，建立了關(guān)

5、節(jié)剪切變形各階段剛性矩陣的計(jì)算公式。針對(duì)上述節(jié)點(diǎn)單元彈性模型，本文采用SAP2000有限元分析軟件對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線(xiàn)性靜力時(shí)程分析，最后得到頂面位移和層間漂移角。(1)本文建立了關(guān)節(jié)剪切力與關(guān)節(jié)剪切變形之間的彈性模型和關(guān)節(jié)參數(shù)的計(jì)算公式，并應(yīng)用于第四章關(guān)節(jié)彈簧的定義。(2) 首次嘗試將這種聯(lián)合“宏觀(guān)模型”應(yīng)用于整體框架。本頁(yè)提出了該“宏觀(guān)模型”中彈簧軸向剛度的計(jì)算方法。(3) 采用SAP2000軟件對(duì)節(jié)理剪切變形和無(wú)節(jié)理變形兩種框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析。通過(guò)改變最大地震加速度參數(shù)和關(guān)節(jié)參數(shù)得到計(jì)算結(jié)果。對(duì)比分析表明，軟件計(jì)算結(jié)果與上述各因素聯(lián)合剪切變形規(guī)律基本一致。(4)節(jié)點(diǎn)剪切變形對(duì)整體框架的影

6、響取決于抗震等級(jí)。效果會(huì)隨著地震的增加而增加。關(guān)鍵詞:梁柱節(jié)點(diǎn), 宏觀(guān)模型, 回彈曲線(xiàn), 剪切變形, 半剛性, 時(shí)程分析目錄 TOC o 1-3 u 第 1 章 引言 PAGEREF _Toc294718294 h 11.1節(jié)點(diǎn)銷(xiāo)毀概述 PAGEREF _Toc294718295 h 11.2國(guó)外節(jié)點(diǎn)研究綜述1610 PAGEREF _Toc294718296 h 21.3節(jié)點(diǎn)剪切變形研究的目的和意義 PAGEREF _Toc294718297 h 41.4當(dāng)前節(jié)點(diǎn)研究存在的問(wèn)題110 PAGEREF _Toc294718298 h 51.5本文研究的主要問(wèn)題及采用的方法 PAGEREF _T

7、oc294718299 h 6第 2 章 框架節(jié)點(diǎn)的剪切機(jī)理 PAGEREF _Toc294718300 h 82.1節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪力傳遞機(jī)制410 PAGEREF _Toc294718301 h 82.2鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)剪切變形影響因素131011 PAGEREF _Toc294718302 h 132.3節(jié)點(diǎn)核心區(qū)機(jī)械性能及失效過(guò)程13411 PAGEREF _Toc294718303 h 182.4節(jié)點(diǎn)剪切失效模式和失效模式510 PAGEREF _Toc294718304 h 192.4.1節(jié)點(diǎn)故障模式 PAGEREF _Toc294718305 h 192.4.2節(jié)點(diǎn)應(yīng)力特性及剪切破

8、壞形式 PAGEREF _Toc294718306 h 232.4.3接頭的強(qiáng)度和延展性要求 PAGEREF _Toc294718307 h 24第 3 章 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切變形 PAGEREF _Toc294718308 h 263.1框架接頭受力1011 PAGEREF _Toc294718309 h 263.2節(jié)點(diǎn)剪切變形111 PAGEREF _Toc294718310 h 273.3現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)模型分析1822262834 PAGEREF _Toc294718311 h 293.4本文節(jié)點(diǎn)恢復(fù)力模型30262328 PAGEREF _Toc294718312 h 323.4.1本文建立的

9、節(jié)點(diǎn)彈性模型 PAGEREF _Toc294718313 h 323.4.2節(jié)點(diǎn)V-恢復(fù)力模型在本文中的假設(shè)9 PAGEREF _Toc294718314 h 323.4.3節(jié)點(diǎn)模型參數(shù)10111221242938 PAGEREF _Toc294718315 h 34第 4 章考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形的整體框架分析 PAGEREF _Toc294718316 h 404.1本文節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切變形解析模型 PAGEREF _Toc294718317 h 404.2 SAP2000有限元分析軟件介紹 PAGEREF _Toc294718318 h 434.3半剛性混凝土框架動(dòng)力非線(xiàn)性分析（時(shí)程分析法） P

10、AGEREF _Toc294718319 h 434.4建模及相關(guān)問(wèn)題 PAGEREF _Toc294718320 h 444.4.1彈簧遲滯模型定義 PAGEREF _Toc294718321 h 454.4.2本文所用地震波的選擇 PAGEREF _Toc294718322 h 464.4.3框架模型參數(shù) PAGEREF _Toc294718323 h 474.5節(jié)點(diǎn)剪切變形影響因素分析 PAGEREF _Toc294718324 h 514.5.1軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū) PAGEREF _Toc294718325 h 52剪切變形的影響4.5.2剪壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū) PAGEREF _Toc2

11、94718326 h 56剪切變形的影響4.5.3本章分析結(jié)論 PAGEREF _Toc294718327 h 58結(jié)論與展望 PAGEREF _Toc294718328 h 591本文的主要結(jié)論 PAGEREF _Toc294718329 h 592進(jìn)一步研究的問(wèn)題 PAGEREF _Toc294718330 h 59參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc294718331 h 61到 PAGEREF _Toc294718332 h 64第一章介紹1.1 節(jié)點(diǎn)銷(xiāo)毀概述車(chē)架接頭是車(chē)架結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分。所謂“框架節(jié)點(diǎn)”，主要是指承重框架中的梁柱節(jié)點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，主要是指框架梁與框架柱相交的節(jié)點(diǎn)

12、核心區(qū)，以及相鄰的梁端和柱端區(qū)域?？蚣芄?jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)力傳遞的支點(diǎn)，起到傳遞和分配框架內(nèi)力，保持結(jié)構(gòu)完整性的作用。國(guó)外歷次大地震顯示1 （圖1.1為2008年汶川地震時(shí)節(jié)點(diǎn)典型破壞形式）：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能較好，但鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)較多，無(wú)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)。相當(dāng)多的此類(lèi)結(jié)構(gòu)在八度及以上地震作用下會(huì)發(fā)生不同程度的破壞，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土框架的地震破壞分析，可以得出結(jié)論，破壞最突出的區(qū)域發(fā)生在柱端和梁柱連接處，而造成整體結(jié)構(gòu)破壞的主要原因之一是結(jié)構(gòu)的破壞。接縫，就會(huì)發(fā)生這種結(jié)構(gòu)性損壞。后期修復(fù)比較困難。因此，梁柱節(jié)點(diǎn)是整個(gè)結(jié)構(gòu)體系抗震的薄弱環(huán)節(jié)。為保證整體結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，節(jié)點(diǎn)

13、應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。即使在強(qiáng)烈地震下，接頭也不應(yīng)出現(xiàn)剪切破壞和鋼錨滑移破壞。在重復(fù)荷載作用下，鋼筋混凝土框架的梁柱節(jié)點(diǎn)極為復(fù)雜。因此，為了提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，確保在地震中充分發(fā)揮各構(gòu)件的強(qiáng)度和延性，首先要對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行加固。它們之間的連接可以滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的要求，從而保證整個(gè)結(jié)構(gòu)在地震作用下的完整性。圖 1.1 汶川地震典型節(jié)點(diǎn)破壞形式框架節(jié)點(diǎn)通常被認(rèn)為是剛性的，但對(duì)于一些工程，當(dāng)遇到中、大地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)處梁桿的粘結(jié)滑移和節(jié)點(diǎn)開(kāi)裂或失效成為必然，這與假設(shè)節(jié)點(diǎn)是剛性的不符，因此節(jié)點(diǎn)本身的剪切特性顯然會(huì)被忽略，無(wú)法模擬節(jié)點(diǎn)的損傷。已有的試驗(yàn)和地震破壞表明，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的開(kāi)裂甚至失效會(huì)對(duì)

14、整個(gè)結(jié)構(gòu)的橫向位移和受力產(chǎn)生很大影響。接頭變形包括兩個(gè)分量： 1）由接頭剪力引起的接頭核心區(qū)的剪切變形； 2）由于縱向鋼筋錨固失效或粘結(jié)剛度下降引起的梁鋼筋粘結(jié)滑移變形。剪切變形和滑動(dòng)變形會(huì)降低結(jié)構(gòu)的能耗，增加結(jié)構(gòu)的整體位移。因此，在結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析中考慮節(jié)點(diǎn)變形是非常重要的。梁柱節(jié)點(diǎn)作為梁柱接合區(qū)，其受力特性非常復(fù)雜，這決定了對(duì)節(jié)點(diǎn)的研究大多采用實(shí)驗(yàn)方法，很少采用數(shù)值模擬方法。如今，使用基于模型的分析框架節(jié)點(diǎn)的方法逐漸引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。許多學(xué)者提出了不同的仿真方法和構(gòu)建節(jié)點(diǎn)模型的方法。但最重要的一點(diǎn)是，無(wú)論采用何種模型，都應(yīng)反映節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切變形和縱筋的滑移對(duì)整體框架結(jié)構(gòu)的影響，這是一個(gè)

15、重要的判據(jù)。判斷計(jì)算模型是否適用。1.2 國(guó)外節(jié)點(diǎn)研究綜述1610地震反應(yīng)分析中受力較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。 1960年代末至1980年代初，國(guó)外學(xué)者首次完成了鋼筋混凝土平面框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究工作。雖然不同國(guó)家研究人員選擇的方法和側(cè)重點(diǎn)不完全相同，試驗(yàn)中參數(shù)的選擇也有很大差異，但通過(guò)試驗(yàn)得出了關(guān)于節(jié)點(diǎn)抗震性能的結(jié)論，這讓我們更當(dāng)組件的變形逐漸增加時(shí)準(zhǔn)確。 ，首次對(duì)鋼筋混凝土框架中梁柱節(jié)點(diǎn)的損傷發(fā)展和破壞模式進(jìn)行了感性認(rèn)識(shí)。其中最具代表性的學(xué)者是美國(guó)的NW Hanson和S. Fuji，新西蘭的R. Park和T. Paulay，美國(guó)的MJN Priestley，美國(guó)的JO Jirsa和訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者Lie

16、n De來(lái)自中國(guó)的日本學(xué)者Hiroyuki Aoyama和來(lái)自中國(guó)的胡慶昌等完成了試點(diǎn)研究。各國(guó)學(xué)者在設(shè)計(jì)規(guī)范中制定節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)域受力傳遞機(jī)制和計(jì)算模型的結(jié)論存在較大差異，使得抗震框架梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)規(guī)范中采用。各國(guó)的設(shè)計(jì)法規(guī)或設(shè)計(jì)規(guī)定有所不同。如果很大，按照相應(yīng)規(guī)定計(jì)算的有箍的節(jié)點(diǎn)數(shù)也相差很大。1980年代，由于美國(guó)ACI 318規(guī)范的“約束模型”計(jì)算的節(jié)點(diǎn)環(huán)比明顯偏小，新西蘭學(xué)者沒(méi)有考慮梁柱縱筋的粘結(jié)滑移。聯(lián)合的。在這種情況下， “桁架機(jī)構(gòu)”和“斜撐機(jī)構(gòu)”的力傳遞機(jī)構(gòu)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)環(huán)比過(guò)大。為了調(diào)和這些試驗(yàn)結(jié)論和設(shè)計(jì)方法上的差異，鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能由日本青山弘

17、之教授、新西蘭T. Paulay和R. Park教授以及J.O教授共同發(fā)起。 . Jirsa 來(lái)自美國(guó)三國(guó)比較測(cè)試。在此過(guò)程中，中國(guó)同濟(jì)大學(xué)朱伯龍教授和中國(guó)建筑科學(xué)研究院永春研究員也申請(qǐng)加入本次聯(lián)合比較實(shí)驗(yàn)，四國(guó)學(xué)者共同制定了新、美、日本和中國(guó)。 1990年，聯(lián)合試驗(yàn)后在檀香山召開(kāi)總結(jié)會(huì)議。參與測(cè)試的學(xué)者對(duì)各國(guó)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了綜合分析。最終分析結(jié)果表明，在相同節(jié)點(diǎn)剪壓比條件下，新西蘭法規(guī)對(duì)箍圈有要求。如果過(guò)于嚴(yán)格，雖然接頭的抗震性能明顯優(yōu)于其他三個(gè)國(guó)家，但箍筋量太保守了。美國(guó)和日本的箍最小，但接頭的抗震能力仍能滿(mǎn)足法規(guī)要求；中國(guó)的箍筋明顯小于新西蘭，但略大于美國(guó)和日本，節(jié)點(diǎn)的抗震性能也令人滿(mǎn)意

18、。雖然這次對(duì)比試驗(yàn)最有價(jià)值的收獲是對(duì)給定條件下抗震接頭合理箍筋布置水平的共識(shí)，但國(guó)家規(guī)定始終堅(jiān)持自己的傳力模型，并沒(méi)有具體提出研究核心。該區(qū)域的力傳遞機(jī)制對(duì)提高和提高人們對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的認(rèn)識(shí)沒(méi)有太大幫助。在此次國(guó)際試驗(yàn)的推動(dòng)下，節(jié)點(diǎn)的抗震性能和設(shè)計(jì)方法的研究又出現(xiàn)了一個(gè)新的高潮。本試驗(yàn)的研究領(lǐng)域拓展到現(xiàn)澆板雙向受力節(jié)點(diǎn)、偏心節(jié)點(diǎn)以及受軸向壓力影響的中間層端節(jié)點(diǎn)的抗震性能等研究課題。同時(shí)，還對(duì)貫通接頭核心區(qū)的梁、桿的粘結(jié)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。這些研究發(fā)現(xiàn)了抗震框架節(jié)點(diǎn)的許多受力現(xiàn)象，改變了許多傳統(tǒng)的對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的認(rèn)識(shí)。1990年代初，國(guó)際知名學(xué)者、東京大學(xué)的Hiroyuki Aoyama教授對(duì)當(dāng)

19、時(shí)各國(guó)聯(lián)合比較實(shí)驗(yàn)和最新一輪節(jié)點(diǎn)性能研究成果進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，并發(fā)表了一系列論文。他指出，此次聯(lián)合比試史無(wú)前例，得到各國(guó)大規(guī)模國(guó)家基金的支持，導(dǎo)致各國(guó)學(xué)者在聯(lián)合比試計(jì)劃之外開(kāi)展了大量研究工作，使人們能抗震的框架梁。柱節(jié)點(diǎn)的受力特性及各種因素對(duì)節(jié)點(diǎn)受力影響有了更新更廣泛的認(rèn)識(shí)，使各國(guó)通過(guò)聯(lián)合對(duì)比試驗(yàn)確定了各自設(shè)計(jì)規(guī)則的有效部分，明確了需要進(jìn)一步完善的方法。在未來(lái)。非常遺憾的是，國(guó)際學(xué)術(shù)界未能針對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的力傳遞機(jī)制提出令人信服和權(quán)威的分析模型，也未能在合理模型的基礎(chǔ)上提出更準(zhǔn)確的模型。一種反映各種受力條件下梁柱節(jié)點(diǎn)受力特性的設(shè)計(jì)理論。這說(shuō)明當(dāng)時(shí)的一些知名研究人員已經(jīng)意識(shí)到，上述新西蘭法規(guī)提出的兩

20、個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)力模型和美國(guó)ACI 352委員會(huì)的設(shè)計(jì)建議只是部分反映了節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力特性，遠(yuǎn)從綜合。解釋各種復(fù)雜應(yīng)力條件下節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力特性。1980年代中后期，日本東京大學(xué)的Kazuhiro Kitayama、Shunsuke Kotani、Hiroyuki Aoyama等學(xué)者總結(jié)出“約束機(jī)制”的存在。在我國(guó)，從 1980 年代中期到 1990 年代中期，建筑科技大學(xué)傅建平教授和白少良教授在總結(jié)國(guó)外多年實(shí)驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)上，綜合分析了建筑工程中的力傳遞機(jī)制?？蚣芙宇^，并分析了框架接頭中的力傳遞機(jī)制。結(jié)合他們?cè)诠?jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究中的結(jié)果，驗(yàn)證了除了“斜撐機(jī)構(gòu)”和“桁架機(jī)構(gòu)”之外，還有“約束機(jī)構(gòu)” 4 5 7 。

21、“約束機(jī)制”包括節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土與約束核心區(qū)混凝土的箍筋之間的相互作用。 “約束機(jī)制”雖然不直接參與節(jié)點(diǎn)剪切力的傳遞，但它是節(jié)點(diǎn)的抗剪力持續(xù)到最大，使組件能夠?qū)崿F(xiàn)更大變形的重要前提。保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震性能得到充分發(fā)揮的關(guān)鍵。1.3節(jié)點(diǎn)剪切變形研究的目的和意義長(zhǎng)期以來(lái)，由于條件的限制和人們對(duì)框架節(jié)點(diǎn)破壞的忽視，各國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范都沒(méi)有對(duì)節(jié)點(diǎn)做出規(guī)定。因此，之前對(duì)節(jié)點(diǎn)的理解還只是初級(jí)階段。大約從1960年代開(kāi)始，鋼筋混凝土高層建筑發(fā)展迅速，20層以上的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（或框架-剪力結(jié)構(gòu)）層出不窮。高強(qiáng)混凝土和大直徑高強(qiáng)變形鋼筋已廣泛用于提高材料強(qiáng)度。 ，組件的橫截面尺寸減小，因此節(jié)點(diǎn)區(qū)域的橫截面尺寸

22、也減小 1 。此外，對(duì)梁柱構(gòu)件性能的研究也取得了很大進(jìn)展，提高了構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。這樣，框架結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)就轉(zhuǎn)移到了梁柱連接處。7-10中的梁柱復(fù)合試驗(yàn)得到的組合體中梁、柱和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的梁、柱和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，計(jì)算出各構(gòu)件變形引起的組合梁外端撓度考慮梁外端的總撓度。比（見(jiàn)表 1.1）。從表中可以看出，當(dāng)剪壓比過(guò)大時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切變形占梁外端位移的30%左右，最大可達(dá)50 %左右。 .由于框架節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)力傳遞的支點(diǎn)，在地震作用下，框架節(jié)點(diǎn)承受相當(dāng)大的水平剪力（比柱子承受的剪力大4-6倍），因此剪力破壞為一般比較脆。 .同時(shí)，節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)中較為薄弱的部位，節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度和耗能能力也會(huì)因反復(fù)地震荷載

23、的持續(xù)作用而逐漸降低。因此，節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和必要的延展性。近年來(lái)，國(guó)外學(xué)者針對(duì)節(jié)點(diǎn)的這一特點(diǎn)，開(kāi)展了一系列抗震框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究。近二十年來(lái)，各種計(jì)算軟件對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算越來(lái)越普遍。與梁、柱等構(gòu)件的計(jì)算軟件相比，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)可使用的強(qiáng)度計(jì)算軟件相對(duì)滯后。因此，計(jì)算軟件一直將節(jié)點(diǎn)視為剛體或計(jì)算的節(jié)點(diǎn)剪力很小。直到2006年3月，更精確的梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪力值計(jì)算方法被納入常用的PKPM軟件。但在以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，沒(méi)有計(jì)算節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，忽略了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的強(qiáng)度和變形，使得結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的安全評(píng)估和識(shí)別問(wèn)題。表 1.1 由節(jié)點(diǎn)剪切變形 引起的梁外端撓度與梁外端總撓度的比值7-10樣品姓名軸壓比剪壓比馬鐙特征值延

24、展系數(shù)（）=1=2=3=4=5J-10.050.1250.05610164142J-20.360.1610.07212753-殲30.050.1300.047161282-殲50.050.1650.08816266二十二-殲60.360.2380.1271228526070殲70.050.1970.1303240444548殲80.250.2170.11928384045-殲90.050.1560.07418304036-殲100.250.1880.088二十二404446-殲120.250.2380.1231918203248殲130.150.2670.1431520253238殲150.1

25、50.3100.2131224373244殲160.450.3100.180二十一20243632目前，此類(lèi)問(wèn)題普遍存在于鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)（包括節(jié)點(diǎn)較薄弱的鋼筋混凝土異型柱結(jié)構(gòu)）中。為實(shí)現(xiàn)“大震不倒塌”的目標(biāo)，最重要的手段是對(duì)罕見(jiàn)地震下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性時(shí)程響應(yīng)分析或靜力彈塑性pushover分析。可見(jiàn)，很少考慮罕見(jiàn)地震下鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)變形引起的強(qiáng)度退化甚至失效的因素。鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)節(jié)點(diǎn)變形、強(qiáng)度退化等問(wèn)題在一定程度上影響了整體結(jié)構(gòu)的性能。因此，需要一種能夠綜合考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形的節(jié)點(diǎn)模型，從而對(duì)整體結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行更有效的分析。1.4 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)研究存在的問(wèn)題1101

26、970年代至今，國(guó)外許多專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行了多次節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，取得了很多研究成果，但仍面臨以下問(wèn)題需要研究和解決：1 .目前，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往將節(jié)點(diǎn)視為剛體，忽略節(jié)點(diǎn)變形的影響，導(dǎo)致分析結(jié)果的準(zhǔn)確性大大降低。事實(shí)上，在反復(fù)地震荷載作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性變形階段時(shí)，節(jié)點(diǎn)的變形會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響?，F(xiàn)在考慮節(jié)點(diǎn)變形對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響，主要采用梁端塑性鉸法，其主要方法思想是校正連接梁?jiǎn)卧膭偠取５捎诠?jié)點(diǎn)力的復(fù)雜性，該方法的分析結(jié)果存在較大誤差。2 .影響節(jié)點(diǎn)變形的因素很多。使用現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)分析模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，只考慮了一部分因素，而忽略了另一部分因素。例如，假設(shè)節(jié)

27、點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，忽略節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響。但事實(shí)上，當(dāng)節(jié)點(diǎn)處的剪力增大到一定程度時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)就會(huì)出現(xiàn)剪切裂縫，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和剛度迅速下降。如果不考慮，計(jì)算出的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和剛度會(huì)高于實(shí)際情況，使結(jié)構(gòu)不安全，同時(shí)節(jié)點(diǎn)的剪切破壞將被視為其他破壞形式。因此，需要詳細(xì)區(qū)分節(jié)點(diǎn)的各種失效形式和失效特征，提出能夠綜合考慮各種影響因素、反映節(jié)點(diǎn)不同失效模式的統(tǒng)一分析模型，從而獲得更準(zhǔn)確的節(jié)點(diǎn)受力和變形。關(guān)系。1.5 本文研究的主要問(wèn)題及采用的方法由于節(jié)點(diǎn)本身的受力特性非常復(fù)雜，目前在分析框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)時(shí)，往往將節(jié)點(diǎn)視為剛性節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)在整個(gè)受力過(guò)程中不會(huì)受到破壞。結(jié)構(gòu)，因此忽略了節(jié)點(diǎn)變形的影響。

28、 .事實(shí)上，對(duì)于鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)，當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性變形階段時(shí)，節(jié)點(diǎn)變形的影響會(huì)很大。如果設(shè)計(jì)時(shí)不計(jì)算節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和承載力，結(jié)構(gòu)整體變形過(guò)大，結(jié)構(gòu)在地震作用下的抗震性能會(huì)降低。因此，在結(jié)構(gòu)分析中必須考慮節(jié)點(diǎn)的變形。通過(guò)前期震害調(diào)查和試驗(yàn)結(jié)果分析，不難發(fā)現(xiàn)31011在框架結(jié)構(gòu)整體變形中由節(jié)點(diǎn)變形引起的部分占有相當(dāng)大的比例，不能被忽略。因此，我們應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)變形的影響給予足夠的重視。節(jié)點(diǎn)的變形主要由兩部分組成：節(jié)點(diǎn)的剪切變形和梁縱筋的粘結(jié)-滑動(dòng)變形。由于節(jié)點(diǎn)受力特性的復(fù)雜性和空間的限制，本文主要考慮軸壓比、剪壓比和環(huán)箍特征值三個(gè)因素對(duì)節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響。在分析接頭的剪切機(jī)理時(shí)。本文首先對(duì)上述三個(gè)影響因素

29、進(jìn)行分析，然后采用有限元法將節(jié)點(diǎn)作為整體結(jié)構(gòu)分析中的節(jié)點(diǎn)單元。與以往的分析方法相比，節(jié)點(diǎn)單元法不需要修改連梁?jiǎn)卧膭偠龋恍鑼?duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立的模擬分析，可以實(shí)現(xiàn)將節(jié)點(diǎn)單元引入到目前使用的剛性節(jié)點(diǎn)框架分析中。程序來(lái)考慮每個(gè)元素。影響節(jié)點(diǎn)變形的因素。由于節(jié)點(diǎn)受力的復(fù)雜性和條件的限制，本文主要研究節(jié)點(diǎn)的剪切變形，對(duì)節(jié)點(diǎn)鋼筋粘結(jié)-滑移變形引起的節(jié)點(diǎn)變形不做分析。當(dāng)梁柱縱筋直徑與貫入長(zhǎng)度之比大于一定值（例如：1/20）時(shí)，可以通過(guò)增加核心區(qū)的剪切變形來(lái)增加粘結(jié)滑移變形。節(jié)點(diǎn)（或減少節(jié)點(diǎn)單元的剪切變形）。剪切剛度）方法來(lái)近似考慮。本文在大量實(shí)驗(yàn)研究和學(xué)術(shù)文獻(xiàn)更改為“現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)”的基礎(chǔ)上，建立了與實(shí)際節(jié)點(diǎn)相

30、符的刪除節(jié)點(diǎn)剪切力（ V ） -剪切角（ ）之間的滯后曲線(xiàn)。對(duì)恢復(fù)力曲線(xiàn)的主要參數(shù)進(jìn)行了分析和定義。在此基礎(chǔ)上，以SAP2000為分析平臺(tái)，利用軟件的非線(xiàn)性分析功能模塊，對(duì)考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形的框架地震響應(yīng)進(jìn)行分析。根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果，得到考慮節(jié)點(diǎn)剪切變形的框架頂部時(shí)程曲線(xiàn)，并通過(guò)改變參數(shù)深入分析影響節(jié)點(diǎn)剪切變形的因素。更改為“現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)”刪除可以更客觀(guān)地模擬和反映框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性響應(yīng)，使計(jì)算結(jié)果更符合工程實(shí)際，具有更高的工程應(yīng)用價(jià)值。價(jià)值。第2章框架節(jié)點(diǎn)的剪切機(jī)制2.1節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪力傳遞機(jī)制410框架梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)域，包括開(kāi)裂、貫通開(kāi)裂、極限和破壞，目前研究的剪力傳遞主要存在以下

31、機(jī)制：斜壓桿機(jī)構(gòu)、桁架機(jī)構(gòu)、約束機(jī)構(gòu)、組合塊機(jī)構(gòu)和剪切摩擦機(jī)制。梁柱節(jié)點(diǎn)中的“桁架機(jī)構(gòu)”和“樹(shù)皮機(jī)構(gòu)”模型（圖 2.1）由新西蘭的 T. Paulay 和 R. Park 在 1970 年代提出。一方面，由于梁端或柱端受壓和受拉的共同作用，貫穿節(jié)點(diǎn)的梁、柱鋼筋將很大一部分力以周邊“剪力流”的形式傳遞到節(jié)點(diǎn)。 “通過(guò)粘合作用。此時(shí)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受到相應(yīng)的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，形成典型的“純剪”狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土承受斜向主壓。剪切場(chǎng)形成的應(yīng)力。在斜向主拉應(yīng)力的作用下，當(dāng)核心區(qū)混凝土出現(xiàn)斜向裂縫時(shí)，主拉應(yīng)力將由核心區(qū)的水平箍筋和節(jié)點(diǎn)柱的縱筋共同承擔(dān)，從而形成一個(gè)裂縫。 “桁架機(jī)構(gòu)”（truss mec

32、hanism）；另一方面，從梁端和柱端受壓區(qū)混凝土傳遞到節(jié)點(diǎn)邊緣的大部分壓力也在節(jié)點(diǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)化為斜向壓力，這是由一定寬度的斜芯區(qū)混凝土柱產(chǎn)生的。 .軸承，由這種現(xiàn)象形成的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為“斜桿機(jī)構(gòu)”。美國(guó)ACI 352委員會(huì)的主要“約束模型” ，即“柱模型”，認(rèn)為節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)域可以看作是剪力比較大的截面。因此，接頭可以用作柱端。只要節(jié)理中的箍筋配置達(dá)到合理數(shù)量，即“約束作用”達(dá)到一定程度，就可以充分發(fā)揮節(jié)理區(qū)的抗震性能。根據(jù)這一理論，美國(guó)ACI 318和ACI 352委員會(huì)提出的設(shè)計(jì)方法不進(jìn)行節(jié)點(diǎn)抗剪力計(jì)算，而僅從結(jié)構(gòu)方面確定箍筋比。(1) 斜桿機(jī)構(gòu)在應(yīng)力作用下的核心區(qū)彈性階段，核心區(qū)沿對(duì)角線(xiàn)方向有幾條近

33、似平行的主壓應(yīng)力等值線(xiàn)，從而形成對(duì)角壓力區(qū)，可以表明斜壓條的存在。在這個(gè)階段，混凝土沒(méi)有開(kāi)裂，核心區(qū)的箍筋受到的力很小。此時(shí)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪力主要由混凝土承擔(dān)，即核心區(qū)沿對(duì)角線(xiàn)方向的壓力由虛擬“混凝土斜壓桿”沿對(duì)角線(xiàn)方向承受，也就是“混凝土斜壓桿”。機(jī)制” 。當(dāng)核心區(qū)未配置箍筋或箍筋不工作時(shí)，節(jié)點(diǎn)的承載力由節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土的承載力決定。這種情況發(fā)生在梁柱承載力較小且節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域沒(méi)有受到嚴(yán)重破壞的情況下。在一個(gè)壞的結(jié)構(gòu)中，如圖 2.1(a) 所示。根據(jù)斜桿機(jī)理，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪強(qiáng)度值的計(jì)算公式為（這是混凝土斜桿抗壓強(qiáng)度極限值的水平分量） ：(2-1)其中 ：交叉裂縫影響的混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)；的寬度；

34、- 斜桿與水平線(xiàn)的夾角；等效計(jì)算的斜桿寬度。(a) 斜撐機(jī)構(gòu) (b) 桁架機(jī)構(gòu)圖 2.1 節(jié)點(diǎn)應(yīng)力機(jī)制(2) 桁架機(jī)構(gòu)當(dāng)柱端設(shè)置密集豎向鋼筋，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)設(shè)置水平箍筋時(shí)，在重復(fù)荷載作用下，節(jié)點(diǎn)承受較大剪力時(shí)，核心區(qū)會(huì)出現(xiàn)多條斜向裂縫。 ,混凝土斜桿的 作用減弱, 大部分 剪 力 可以 假設(shè) 由虛擬桁架 機(jī)構(gòu) 承擔(dān) .如圖2.1（b）所示。節(jié)點(diǎn)處的剪力分解為斜向壓縮、水平拉伸和平行于剪切裂縫的垂直拉伸。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的水平拉力由水平箍筋承擔(dān)，豎向拉力由柱的豎向縱筋和豎向箍筋承擔(dān)，對(duì)角線(xiàn)壓力由混凝土柱承擔(dān)（受馬鐙）由斜裂縫組成。這種力的平衡機(jī)制稱(chēng)為“桁架機(jī)制” 。根據(jù)這一機(jī)理，混凝土強(qiáng)度、柱軸力、水平箍

35、筋和垂直箍筋是影響節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪強(qiáng)度的主要因素。此時(shí)柱軸力的影響可以體現(xiàn)在混凝土的抗剪力上，進(jìn)而可以從節(jié)點(diǎn)的水平剪力得到水平箍筋，得到豎向箍筋的量。來(lái)自節(jié)點(diǎn)的垂直剪力。桁架的機(jī)理是：在其他條件不變的情況下，核心區(qū)的主壓應(yīng)力值會(huì)隨著柱軸壓比的增大和斜向受壓柱區(qū)的不斷擴(kuò)大而增大。最終，幾乎整個(gè)核心區(qū)都會(huì)面臨壓力。同時(shí)，核心區(qū)的主拉應(yīng)力跡線(xiàn)逐漸變平，主拉應(yīng)力引起的斜向裂紋的發(fā)展方向也隨之發(fā)生變化。芯區(qū)中部的主拉應(yīng)力逐漸減小。因此，“八字裂縫”可能首先出現(xiàn)在核心區(qū)的四個(gè)角落。當(dāng)施加在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域的剪力值達(dá)到其剪切極限值的60%70%時(shí)，核心區(qū)域會(huì)產(chǎn)生沿對(duì)角線(xiàn)方向的較大拉力和壓力。此時(shí)，核心區(qū)混凝土出現(xiàn)

36、沿對(duì)角線(xiàn)的貫通裂縫，個(gè)別箍筋也會(huì)隨著應(yīng)力的突然增大而屈服，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度明顯下降，節(jié)點(diǎn)將進(jìn)入貫穿裂縫階段。 .當(dāng)連續(xù)施加重復(fù)荷載直至梁中的縱筋屈服時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土?xí)霈F(xiàn)許多平行和對(duì)角的全長(zhǎng)裂縫。同時(shí)，核心區(qū)水平箍筋承受的剪力逐漸增大，箍筋逐漸屈服。雖然斜桿機(jī)構(gòu)和桁架機(jī)構(gòu)的傳力原理比較明確，但對(duì)節(jié)點(diǎn)不同受力階段兩種傳力機(jī)構(gòu)的定量定義還不是很清楚。大學(xué)傅建平提出“梁柱簡(jiǎn)支桿模型” ，可在了解梁柱端部法向截面受力情況的前提下，確定梁端部是對(duì)稱(chēng)的還是不對(duì)稱(chēng)的。節(jié)點(diǎn)周?chē)?。上述兩種傳力機(jī)構(gòu)在筋連接時(shí)在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)所分擔(dān)的節(jié)點(diǎn)剪力之比。(3) 約束機(jī)制近年來(lái)，國(guó)外一些學(xué)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，如果不考慮節(jié)點(diǎn)處

37、水平箍筋的約束作用，就不可能揭示水平箍筋各肢的應(yīng)變隨應(yīng)力增大的規(guī)律。因此，他們認(rèn)為，除了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的斜撐機(jī)構(gòu)和桁架機(jī)構(gòu)外，還有一種不可忽視的機(jī)構(gòu) “約束機(jī)構(gòu)”（圖2.2） 。約束核心區(qū)混凝土的箍筋與約束核心區(qū)混凝土相互作用形成的結(jié)構(gòu)。 1980年代中后期開(kāi)始，日本著名學(xué)者Kazuhiro Kitayama、Shunsuke Kotani、Hiroyuki Aoyama等，為了驗(yàn)證這種機(jī)制的存在，平行測(cè)量了關(guān)節(jié)箍筋的應(yīng)變變化規(guī)律。加載方向，在試樣的設(shè)計(jì)中。 ，他們將節(jié)點(diǎn)核心區(qū)兩個(gè)方向的箍筋設(shè)置為單肢，最終得出試驗(yàn)結(jié)論：平行于加載方向的箍筋既能承受桁架機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的拉力，又能承受核心區(qū)的混合負(fù)荷。斜向

38、受壓引起的混凝土橫向膨脹引起的被動(dòng)約束拉力；垂直于加載方向的箍筋承受斜壓混凝土橫向膨脹引起的被動(dòng)約束力。這證明了約束機(jī)制的存在。約束機(jī)制雖然不直接參與關(guān)節(jié)抗剪力，但始終存在。保持接頭的抗剪能力是必不可少的先決條件，直到組件發(fā)生較大程度的變形而不會(huì)立即失效。也是保證節(jié)理面積充分發(fā)揮的重要前提，是發(fā)揮抗震性能的重要節(jié)點(diǎn)應(yīng)力機(jī)制。多位學(xué)者通過(guò)梁柱裝配試驗(yàn)和前人聯(lián)合試驗(yàn)證實(shí)了約束機(jī)制的存在，進(jìn)一步豐富了該機(jī)制在聯(lián)合抗剪各階段的作用和規(guī)律。并得出相應(yīng)的結(jié)論。約束機(jī)構(gòu)雖然不直接參與節(jié)點(diǎn)剪切力的傳遞，但在不立即失效的情況下，實(shí)現(xiàn)組件的較大變形是節(jié)點(diǎn)抗剪力不可缺少的先決條件?！凹s束模型”或“柱模型”，由美國(guó)

39、ACI 352 委員會(huì)的 JK Wight 教授主持。即認(rèn)為節(jié)點(diǎn)區(qū)域可視為具有較大剪力的特殊柱截面，建立斜壓桿-拉桿模型（如圖2.3所示）。因此，該模型類(lèi)似于柱端。只要節(jié)點(diǎn)的箍筋比合理，即圍壓混凝土的受力達(dá)到一定水平，就可以保證節(jié)點(diǎn)區(qū)域的抗震性能。根據(jù)這一觀(guān)點(diǎn)，美國(guó)ACI 318和ACI 352委員會(huì)提出的設(shè)計(jì)方法不進(jìn)行節(jié)點(diǎn)抗剪力計(jì)算，而僅從結(jié)構(gòu)方面計(jì)算箍筋量。圖 2.2 約束機(jī)構(gòu) 圖 2.3 斜拉桿模型(4) 組合塊機(jī)構(gòu)我國(guó)框架節(jié)點(diǎn)特殊群體通過(guò)大量試驗(yàn)研究認(rèn)為，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土斜桿機(jī)構(gòu)和桁架機(jī)構(gòu)分別存在于彈性階段和貫通裂縫階段；并且從開(kāi)裂到最終破壞階段，相應(yīng)的剪力通過(guò)組合塊機(jī)構(gòu)傳遞。在低周反

40、復(fù)荷載作用下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)兩側(cè)梁縱筋進(jìn)入屈服強(qiáng)化階段時(shí)，核心區(qū)縱筋發(fā)生滑移。此時(shí)，在梁與節(jié)點(diǎn)核心區(qū)交界處混凝土裂縫閉合后，核心區(qū)部分剪力通過(guò)局部壓縮力傳遞，重復(fù)荷載不斷增大，斜向裂縫在核心區(qū)也增加，而箍筋的屈服使鋼筋繼續(xù)伸長(zhǎng)，混凝土沿裂縫移動(dòng)，使裂縫不再能完全閉合。此時(shí)，核心區(qū)的混凝土被相交的斜裂縫分成許多菱形塊。在肋的約束和軸向壓力的共同作用下，形成組合塊機(jī)制（如圖2.4所示），巖心區(qū)進(jìn)入斷裂階段。在這一階段，核心區(qū)的斜向壓力由骨料對(duì)混凝土砌塊之間的壓縮裂縫的遮擋來(lái)承擔(dān)。箍筋和柱縱筋除承受斜向拉力外，還利用銷(xiāo)釘對(duì)受拉裂縫的作用來(lái)抵抗砌塊間的剪切滑移。試驗(yàn)表明，在破裂階段，合理箍筋的核心區(qū)組合

41、砌塊機(jī)構(gòu)具有良好的承載能力，但節(jié)點(diǎn)剛度逐漸降低，殘余變形增大，混凝土保護(hù)層逐漸脫落。如果繼續(xù)加載，節(jié)點(diǎn)變形會(huì)不斷加大，混凝土砌塊會(huì)因被壓碎而失去咬合作用，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)承載力會(huì)明顯下降，最終導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)故障。圖 2.4 組合塊機(jī)制( 5 )剪切摩擦機(jī)構(gòu)剪切摩擦機(jī)理適用于核心區(qū)箍筋已經(jīng)屈服，核心區(qū)混凝土發(fā)生剪切破壞，但梁的縱向鋼筋沒(méi)有屈服，沒(méi)有發(fā)生粘結(jié)滑移的情況。如圖2.5所示。剪切力的增加導(dǎo)致核心區(qū)出現(xiàn)斜向裂縫，將核心區(qū)分成兩個(gè)區(qū)域。隨著裂縫寬度的增加，兩個(gè)區(qū)域發(fā)生滑動(dòng)摩擦，與裂縫相交的水平箍筋的張力逐漸增加，直至屈服。節(jié)點(diǎn)的剪力由兩部分承擔(dān)：一部分由與裂縫相交的箍筋承擔(dān)，另一部分為節(jié)點(diǎn)核心區(qū)對(duì)角處的

42、彎曲壓力產(chǎn)生的混凝土摩擦力，即：( 2-2 )在：0.7摩擦系數(shù)；N立柱的軸向壓力；M b 節(jié)點(diǎn)附近的梁端彎矩；h co 柱截面有效計(jì)算高度；h bo - 梁截面的有效高度。圖2.5 剪切摩擦機(jī)理2.2 鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)剪切變形影響因素131011研究表明13在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土斜拉壓力的作用下，引起節(jié)點(diǎn)核心區(qū)形狀的斜向變形，產(chǎn)生剪切變形。接下來(lái)，我們主要分析影響節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切變形的因素。它有以下幾項(xiàng)：節(jié)點(diǎn)幾何尺寸、軸壓比、剪壓比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、節(jié)點(diǎn)箍特性值、循環(huán)次數(shù)。本文主要分析剪壓比、軸壓比、環(huán)向特征值三個(gè)因素：(1) 剪壓比( )對(duì)節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響在：節(jié)點(diǎn)剪力的大??；- 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混

43、凝土的抗壓強(qiáng)度；- 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域混凝土的截面寬度和高度。目前，對(duì)接頭性能的測(cè)試一般以復(fù)合體進(jìn)行研究。所謂復(fù)合體，是指由節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和與其相連的梁端、柱端組成的連接體。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果是梁伸長(zhǎng)的撓度變形表現(xiàn)出來(lái)。撓度主要包括以下四個(gè)部分：節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切變形引起梁段剛體轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生梁端撓度變形；梁段本身彎曲引起的梁端撓度；梁段本身剪切變形引起的梁端撓度變形；柱本身的彎曲和剪切變形引起的梁端撓曲變形。表 2.1 剪壓比對(duì)剪切變形的影響7 10單位：度延展系數(shù)剪壓比=1=2=3=4=50.20.1760.510.660.871.320.20.2070.511.111.683.36注：表 2.1 給出了剪壓比小

44、于 0.2 的試樣的平均剪切變形和剪壓比大于等于0.2的試樣的試驗(yàn)平均剪切變形，以反映剪壓比與剪切變形量之差。影響。分析表 1.1 中的數(shù)據(jù)，結(jié)合文獻(xiàn)7810（見(jiàn)表 2.1）中梁柱組合試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可以得出節(jié)點(diǎn)剪切變形占梁外端總撓度變形的比例。變化趨勢(shì)可以摘要為以下兩種情況：剪壓比較小的試樣 ( )。通常，只有當(dāng)位移延性系數(shù)達(dá)到較大值時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土才會(huì)受到一定程度的破壞。也就是說(shuō)，當(dāng)加載終止時(shí)，一些試件在核心區(qū)只是輕微損壞。在此類(lèi)試件中，當(dāng)= 1 時(shí)，與前一種情況類(lèi)似，梁外端的總撓度主要是由梁段本身的變形引起的，因?yàn)樵谠撛嚰校憾耸紫惹?。在這種情況下，剪壓比很小，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土就

45、會(huì)出現(xiàn)裂縫。外圍的傳播速度較慢，因此在這種情況下，桁架機(jī)構(gòu)的作用不大，因此核心區(qū)混凝土斜向斜向裂縫的發(fā)展速度較慢。因此，梁外端的撓度始終以梁的滑移和塑性伸長(zhǎng)為主，且在梁外端總撓度中的比例一直在增加。但節(jié)點(diǎn)核心區(qū)變形引起的梁外端撓度在總變形中的比例始終呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。第二類(lèi)是剪壓比較大的試樣（ ）。當(dāng)= 1 時(shí)，由于梁端縱筋的屈服，梁變形在梁端撓度中所占比例最大。隨著荷載循環(huán)次數(shù)的不斷增加，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜裂縫開(kāi)始迅速發(fā)展，核心區(qū)混凝土逐漸被交叉斜裂縫分割開(kāi)來(lái)。因此，核心區(qū)剪切變形引起的梁端撓度迅速增大，而此時(shí)梁彎曲引起的裂縫趨于閉合。雖然貫穿節(jié)點(diǎn)的梁縱筋的滑移在節(jié)點(diǎn)內(nèi)逐漸增大，但梁的變形引起的

46、梁端撓度包括梁縱筋的滑動(dòng)和塑性伸長(zhǎng)率逐漸增大，但接頭剪切變形的增長(zhǎng)率增加。其增長(zhǎng)率仍高于其在梁端總撓度變形中的比例。因此，在以下位移延性系數(shù)下，節(jié)點(diǎn)區(qū)剪切變形占梁外端總撓度變形的比例逐漸增大，而梁端自身變形占總撓度的比例逐漸增大。梁端變形逐漸減小。在粘結(jié)退化前的索張破壞控制階段，當(dāng)剪壓比和軸壓比都較大時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)桁架機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的主拉應(yīng)力減小，出現(xiàn)斜向裂縫。在混凝土核心區(qū)之后。而且發(fā)展非常緩慢，有利于充分發(fā)揮節(jié)點(diǎn)的抗震性能。但在斜壓破壞控制階段，即梁縱筋發(fā)生粘結(jié)退化后，斜壓桿機(jī)構(gòu)中沿對(duì)角線(xiàn)的斜壓力會(huì)隨著軸壓比的增加而增大，從而加快節(jié)點(diǎn)的連接速度。核心區(qū)。混凝土的失效率不利于充分發(fā)揮節(jié)點(diǎn)的抗震性能。當(dāng)

47、剪壓比過(guò)大時(shí)，軸壓比對(duì)接頭剪切變形的影響可分為以下兩個(gè)順序：1）在初始加載階段，軸向壓力的比較會(huì)延遲接頭的開(kāi)裂時(shí)間，有利于減少平行于加載方向的核心區(qū)箍肢的應(yīng)變發(fā)展，使其具有在后續(xù)裝載過(guò)程中有更大的儲(chǔ)備。關(guān)于約束機(jī)構(gòu)。較大的軸壓比有利于減緩梁縱筋在初始加載階段的粘結(jié)滑移速度，提高梁筋的粘結(jié)性能，有利于梁端塑性鉸的發(fā)展，有利于框架的延展性。因此，有利于提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能。2）在后期加載階段，軸壓比會(huì)大大增加節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜桿的壓應(yīng)力，從而加速節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞。這樣的利好影響也將在很大程度上被抵消。總而言之，這對(duì)接頭抗震性能的影響是不利的。因此，當(dāng)剪壓比過(guò)大時(shí)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)最好不要考慮軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)剪變形的有利

48、影響。(2)軸壓比n ( )對(duì)剪切變形的影響根據(jù)文獻(xiàn)910，總結(jié)了梁柱裝配試驗(yàn)得到的節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果（見(jiàn)表2.2和表2.3 ） 。從表中可以看出，軸壓比對(duì)接頭剪切變形的影響比較復(fù)雜，下面將介紹兩種情況：表 2.2軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)剪切變形 的影響 剪壓比，單位度延展系數(shù)軸壓比n=1=2=3=4=50.20.190.530.690.782.60.20.120.470.67表 2.3軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)剪切變形 的影響 剪壓比，單位度延展系數(shù)軸壓比n=1=2=3=4=50.20.160.490.981.352.50.20.230.511.171.852.61(1)剪切壓力比較小。如果軸壓較大，受力后期梁縱筋粘結(jié)退化

49、嚴(yán)重，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力增大，但水平剪力從桁架機(jī)構(gòu)傳遞到斜桿。機(jī)構(gòu)很小，接頭上的剪應(yīng)力會(huì)很小。力的作用也很小。因此，當(dāng)核心區(qū)混凝土的主壓應(yīng)力隨著軸壓比的增加而進(jìn)一步增大時(shí)，沿對(duì)角線(xiàn)的斜向壓應(yīng)力仍不會(huì)使核心區(qū)混凝土壓碎。程度。如果軸壓比較小，由于梁縱筋的粘結(jié)力較低，剪力較小，一般不會(huì)破壞核心區(qū)的混凝土，復(fù)合體只會(huì)發(fā)生過(guò)大的塑性變形和滑移。由于梁鋼筋貫穿截面。結(jié)果，后期復(fù)合體的剛度和耗能能力變得很差。因此，適當(dāng)?shù)妮S壓比有利于提高復(fù)合體的抗震性能，軸壓比對(duì)接頭剪切變形的影響是有利的。剪壓比為中或大。在中等軸壓比作用下，梁縱筋的粘結(jié)退化發(fā)展緩慢，核心區(qū)斜向裂縫出現(xiàn)較晚，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入貫通裂縫階段較晚。這有利于

50、提高接頭的抗震性能。一旦節(jié)點(diǎn)進(jìn)入貫通斷裂階段，節(jié)點(diǎn)自身所承受的剪力已經(jīng)很大，斜桿機(jī)構(gòu)內(nèi)的壓力也很大，軸向壓力的增加會(huì)進(jìn)一步增加節(jié)點(diǎn)內(nèi)的壓力。斜桿機(jī)構(gòu)。 ，大大增加了核心區(qū)混凝土發(fā)生早期斜壓破壞的可能性，顯然不利于節(jié)點(diǎn)抗震性能的發(fā)揮。此時(shí)節(jié)點(diǎn)斜桿機(jī)構(gòu)中的壓應(yīng)力已經(jīng)很大。如果軸壓比繼續(xù)增大，斜桿機(jī)構(gòu)中的主壓應(yīng)力也會(huì)增大，這將大大增加節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土的應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝土的快速斜向破碎。在節(jié)點(diǎn)區(qū)域。因此，在這種情況下，軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響是不利的，并且隨著軸壓比的不斷增加，這種不利影響越來(lái)越明顯。這不利于提高接頭的抗震性能。 “優(yōu)勢(shì)”和“劣勢(shì)”兩種結(jié)果，或“延遲”和“改善”兩種效果可以大致相互

51、抵消。因此，這種試件在軸壓比過(guò)大和軸壓比過(guò)小時(shí)效果較差。節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響很小，可以忽略不計(jì)。因此，對(duì)于此類(lèi)試件，軸壓比的有利影響可以忽略不計(jì)。(3)當(dāng)剪壓比高時(shí)，上述軸壓比的有利影響較小，但不利影響較大。因此，必須采取比中高剪壓比更嚴(yán)格的措施，以確保節(jié)點(diǎn)核心區(qū)具有更好的抗震性能。根據(jù)以上分析，軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)剪切變形的影響可歸納如下：當(dāng)節(jié)點(diǎn)剪壓比過(guò)小時(shí)，增加軸壓比不僅可以提高節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的抗剪強(qiáng)度和節(jié)點(diǎn)的抗剪剛度，而且可以使核心區(qū)沿對(duì)角線(xiàn)。該方向的斜裂縫出現(xiàn)較晚，這也使接頭的剪切變形變小。此時(shí)，軸壓對(duì)接頭抗震性能的影響是有利的。并且節(jié)點(diǎn)作用的剪壓比越小，這種有利作用越明顯，反之，隨著剪壓比的增加

52、，不利影響越明顯。當(dāng)節(jié)點(diǎn)剪壓比過(guò)大時(shí)，雖然軸壓比的增加會(huì)在一定程度上延遲節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)入貫通裂縫階段，但一旦節(jié)點(diǎn)進(jìn)入貫通裂縫階段，斜壓混凝土受力會(huì)迅速增大，這對(duì)接頭的抗震性能是不利的。因此，此時(shí)最好忽略軸壓比的有利影響。(3) 節(jié)環(huán)特征值對(duì)剪切變形的影響環(huán)比對(duì)提高梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪強(qiáng)度非常明顯。但在核心區(qū)開(kāi)裂初期，與環(huán)比關(guān)系不大，因?yàn)榛炷灵_(kāi)裂前節(jié)點(diǎn)的剪力主要由混凝土承擔(dān)。水平箍筋有兩個(gè)方面：一是承受節(jié)點(diǎn)水平方向的剪力；二是對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土進(jìn)行約束，提高核心區(qū)混凝土強(qiáng)度。由此可見(jiàn)，核心區(qū)的箍筋比對(duì)斜桿機(jī)構(gòu)、桁架機(jī)構(gòu)、約束機(jī)構(gòu)等節(jié)點(diǎn)的剪力機(jī)制影響很大。如果箍筋比過(guò)高，不僅會(huì)使施工難度加大，而且

53、箍筋不能充分發(fā)揮，造成不必要的浪費(fèi)，既不合理也不經(jīng)濟(jì)。試驗(yàn)證明，如果節(jié)點(diǎn)的環(huán)比適中，即使核心區(qū)有斜裂縫，混凝土也能與箍筋同時(shí)承受剪力，直至同時(shí)屈服并達(dá)到最大值。值。箍筋的抗剪抗力達(dá)到核心區(qū)破壞時(shí)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)的最大抗剪強(qiáng)度值。如果節(jié)點(diǎn)的箍筋比大，而核心區(qū)混凝土有貫穿斜裂縫，箍筋所承受的剪力仍然很小，混凝土所承受的剪力已基本達(dá)到其屈服強(qiáng)度值。箍筋屈服，混凝土承受的剪力已達(dá)到極限抗剪強(qiáng)度的65 %左右。這樣一來(lái)，混凝土在箍筋屈服之前就發(fā)生破壞，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)預(yù)期。最大抗剪強(qiáng)度值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度值的安全性大大降低。2.3 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)機(jī)械性能及失效過(guò)程13411節(jié)點(diǎn)是框架梁與框架柱相交的核

54、心區(qū)域，是框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分。框架中的節(jié)點(diǎn)是動(dòng)力傳輸樞紐，傳遞和分配來(lái)自梁和柱的彎矩、剪力和軸向力。如果豎向荷載大而水平荷載小，則左右梁端部力產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)剪力小，對(duì)節(jié)點(diǎn)有利。如果水平荷載較大，則左右梁端分別有正負(fù)彎矩，左右梁端受力產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)剪力較大，對(duì)節(jié)點(diǎn)不利。因此，后一種情況成為研究節(jié)點(diǎn)性能的關(guān)鍵。在重復(fù)荷載作用下，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的應(yīng)力特性非常復(fù)雜。柱的軸力、剪力、彎矩和梁的彎矩和剪力均由節(jié)點(diǎn)核心區(qū)承擔(dān)（圖2）。 .6 ) 。柱的軸壓和梁柱的剪力會(huì)引起節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的斜拉和斜壓。如果載荷繼續(xù)增加，節(jié)點(diǎn)的受力和破壞可分為以下四個(gè)階段：彈性階段（開(kāi)裂前的階段）、貫穿裂縫階段、極限階段和破壞階段。圖 2

55、. 6-節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力圖(1) 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土開(kāi)裂前，稱(chēng)為彈性階段。在這個(gè)階段，對(duì)角線(xiàn)壓力全部由沿對(duì)角線(xiàn)方向的混凝土承擔(dān)。同樣，剪力幾乎全部由混凝土承受，箍筋幾乎不承受剪力。但混凝土的抗壓強(qiáng)度較高，在壓力和剪力的共同作用下其變形很小。因此，接頭的變形很小，可以忽略不計(jì)。力達(dá)到其極限抗剪強(qiáng)度的60%70%時(shí)，核心區(qū)會(huì)產(chǎn)生較大的斜向拉力和斜向壓力，核心區(qū)混凝土?xí)霈F(xiàn)斜向，寬度為約 50%。 0.1-0.3毫米貫穿裂縫。一旦混凝土出現(xiàn)裂縫，箍筋的受力會(huì)迅速增加，甚至使箍屈服，此時(shí)節(jié)點(diǎn)的剛度會(huì)迅速下降。隨著載荷的不斷增加，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)出現(xiàn)貫通斜貫通裂紋，進(jìn)入貫通裂紋階段。此階段混凝土出現(xiàn)貫通裂縫，節(jié)點(diǎn)

56、剛度迅速下降，變形較大。(3)貫通裂縫后，梁端豎向荷載可繼續(xù)增加，但增加幅度不大，核心區(qū)裂縫在原裂縫基礎(chǔ)明顯變寬，出現(xiàn)少量新裂縫。核心區(qū)的剪切變形比初始裂縫大很多倍，混凝土開(kāi)始剝落。經(jīng)過(guò)幾個(gè)加載循環(huán)后，外載荷能力達(dá)到最大值，稱(chēng)為極限狀態(tài)。載荷可以繼續(xù)增加，因?yàn)殡S著變形的增加，裂縫之間的混凝土骨料具有抵抗接頭處水平剪力的機(jī)械摩擦力。并且隨著外荷載的增加，水平箍筋的應(yīng)力逐漸增大。箍筋一方面參與抵抗節(jié)點(diǎn)的水平剪力，另一方面，其對(duì)核心區(qū)的壓縮膨脹混凝土的約束作用應(yīng)不斷增加，這也提高了混凝土的抗剪效果。核心區(qū)混凝土斜桿機(jī)構(gòu)。基于以上原因，外部載荷可以從貫穿裂紋階段持續(xù)增加至極限狀態(tài)。節(jié)點(diǎn)的非線(xiàn)性特性越來(lái)

57、越明顯，不可恢復(fù)的變形越來(lái)越大。( 4 ) 隨著重復(fù)荷載的不斷施加，沿對(duì)角方向的斜裂縫不斷發(fā)展，寬度和數(shù)量不斷增加，箍筋所承受的剪力不斷增大，陸續(xù)達(dá)到屈服強(qiáng)度此時(shí)，如果核心區(qū)的箍筋配比適中，即使箍筋全部屈服，節(jié)點(diǎn)仍能保持最高承載力，但節(jié)點(diǎn)剛度下降較快，進(jìn)而進(jìn)入破壞階段.在這個(gè)階段，節(jié)點(diǎn)的混凝土被節(jié)點(diǎn)的斜交叉裂縫分成菱形塊?？梢哉f(shuō)，混凝土已經(jīng)完全失去了剛度。在這個(gè)階段節(jié)點(diǎn)的剪切變形急劇增加。2.4 節(jié)點(diǎn)剪切失效模式和失效模式5102.4.1節(jié)點(diǎn)故障模式關(guān)于節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究，學(xué)者們有兩種觀(guān)點(diǎn)：一是主要研究梁柱端部屈服前的節(jié)點(diǎn)破壞；二是關(guān)注梁柱端部屈服后節(jié)點(diǎn)的性能。延性框架最重要的要求是梁柱端部的

58、屈服應(yīng)先于節(jié)點(diǎn)的破壞，因此后一種觀(guān)點(diǎn)更為合理。圖 2. 7 -節(jié)點(diǎn)故障模式圖 2. 8種節(jié)點(diǎn)故障模式1.梁柱端縱筋前節(jié)點(diǎn)剪切破壞如果梁柱端部縱筋在節(jié)點(diǎn)失效前不屈服，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土有足夠強(qiáng)度，節(jié)點(diǎn)處箍筋數(shù)量較少。桁架機(jī)構(gòu)中的對(duì)角線(xiàn)張力會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)沿對(duì)角方向開(kāi)裂。此時(shí)混凝土不再承受剪力，而是由箍筋承受，使箍筋的剪力迅速增大，使其快速屈服，產(chǎn)生很大的應(yīng)變。節(jié)點(diǎn)區(qū)斜裂縫發(fā)展較快。隨著荷載的增加，裂縫寬度不斷增加，節(jié)點(diǎn)剛度嚴(yán)重惡化，最終導(dǎo)致斜拉剪切破壞。如果節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度較低，而箍筋數(shù)量較多，則節(jié)點(diǎn)的箍筋可以承受桁架機(jī)構(gòu)中的斜向拉力。無(wú)論箍筋屈服前后，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土都會(huì)被斜向壓碎

59、，導(dǎo)致斜向剪切破壞。第一種情況是斜拉剪切破壞或節(jié)點(diǎn)不屈服梁柱破壞。這種失效一般發(fā)生在圖2.8所示軸壓比n的相對(duì)坐標(biāo)中的 I 區(qū)的小范圍內(nèi)。在這種情況下，節(jié)點(diǎn)的水平環(huán)向分布較低，但箍筋所承受的剪力較大，在梁柱端部屈服前節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)生斜向開(kāi)裂。由于環(huán)箍分布低，斜向裂縫在核心區(qū)沿對(duì)角線(xiàn)快速發(fā)展。當(dāng)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，節(jié)點(diǎn)的箍筋往往屈服但不斷裂，核心區(qū)混凝土不會(huì)斜塌。在梁柱不屈服的情況下，節(jié)點(diǎn)可能會(huì)經(jīng)歷多次交替剪切變形的斜壓剪切破壞。這種失效一般發(fā)生在圖2.8所示的軸壓比n的相對(duì)坐標(biāo)中的 II 區(qū)。在這種情況下，在梁柱端部屈服之前，節(jié)點(diǎn)處的裂縫仍然會(huì)出現(xiàn)。由于節(jié)點(diǎn)的箍筋比大，可以形成斜壓桿機(jī)構(gòu)和桁架機(jī)構(gòu)，水平箍筋

60、也會(huì)影響核心區(qū)斜向壓力作用下的混凝土。有限制作用。在雙向交變應(yīng)力循環(huán)中，隨著組合體位移的增大，節(jié)點(diǎn)交變剪切變形增大，箍筋進(jìn)入屈服階段，核心區(qū)混凝土最終發(fā)生斜向受壓，導(dǎo)致混凝土受剪。關(guān)節(jié)。削減傷害。圖2.8所示的軸壓比n的相對(duì)坐標(biāo)中。在這種情況下，作用在節(jié)點(diǎn)上的剪壓比很大，所以幾次循環(huán)加載，甚至單向加載，都可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)核心區(qū)發(fā)生斜壓剪切破壞。2、梁柱端縱筋屈服后節(jié)點(diǎn)破壞或破壞對(duì)于抗震框架，為了保證其延性，梁柱端部的縱向鋼筋首先達(dá)到屈服，然后結(jié)構(gòu)將進(jìn)入塑性動(dòng)力反應(yīng)階段。該結(jié)構(gòu)將利用梁和柱末端的塑料鉸鏈等部件來(lái)消散地震能量。在這種情況下，梁柱端的縱筋依次進(jìn)入屈服狀態(tài)。同時(shí)，當(dāng)變形增大到一定限度，累積