钢筋混凝土框架变梁异型节点抗震内容提要

本书是作者近年来对钢筋混凝土变梁异型节点受力机理、抗震性能和设计方法研究工作及成果的总结，并对国内外相关研究做了介绍。

全书共六章，主要内容包括常规框架节点抗震研究、钢筋混凝土框架变梁异型节点试验研究、变梁异型节点分类标准与破坏机理研究、变梁异型节点非线性分析、变梁异型节点抗震设计方法及算例分析等专题。另外，对国内外混凝土节点抗震性能、混凝土构件抗剪的相关研究内容也做了较深入的阐述与分析。

本书可供结构工程专业的研究人员、教师、工程技术人员和大专院校的学生阅读，也可供相近专业的科技人员参考。

书名：钢筋混凝土框架变梁异型节点抗震(土木工程)/21世纪技术与工程著作系列作者：吴涛//刘伯权//邢国华

出版社：科学出版社

ISBN：9787030286000

开本：16开

页数:163页

出版时间：2010-09-01 第1版

前言

第1章绪论

1.1 框架节点受力特点与分类

1.1.1 框架节点受力特点

1.1.2 框架节点分类

1.1.3 框架节点震害

1.2 框架节点研究概况

1.2.1 常规节点研究

1.2.2 节点抗剪能力计算方法

1.2.3 变梁节点研究

1.3 本书的结构安排

参考文献

第2章常规框架节点抗震研究

2.1 框架节点抗剪模型

2.1.1 斜压杆机理

2.1.2 桁架机构

2.1.3 约束机理

2.1.4 其他机理

2.2 节点抗剪强度影响因素

2.2.1 混凝土强度等级

2.2.2 节点几何尺寸

2.2.3 配筋率

2.2.4 轴压力

2.2.5 粘结性能

2.3 国外框架节点抗震设计方法

2.3.1 ACI-ASCE 352建议设计方法

2.3.2 AU建议设计方法

2.3.3 NZS3101建议设计方法

参考文献

第3章钢筋混凝土框架变梁异型节点试验研究

3.1 试验概况

3.1.1 试件模型的选取

3.1.2 试件设计与制作

3.1.3 加载装置及量测内容

3.2 试验方法

3.2.1 加载制度

3.2.2 加载程序

3.3 试验过程及破坏特点

3.3.1 初裂阶段

3.3.2 通裂阶段

3.3.3 极限阶段

3.3.4 破坏阶段

3.4 试验结果分析

3.4.1 滞回曲线

3.4.2 剪力-剪切变形骨架曲线

3.4.3 影响因素分析

3.4.4 特殊配筋构造措施

3.4.5 剐度退化

3.4.6 层间变形能力

3.4.7 节点耗能

参考文献

第4章变梁异型节点分类标准与破坏机理研究

4.1 变梁异型节点分类

4.1.1 常规节点受力特性

4.1.2 变梁节点受力特性

4.1.3 变梁节点分类标准

4.1.4 变梁节点特性对比

4.2 变梁异型节点破坏机理

4.2.1 常规节点破坏机理简述

4.2.2 变梁节点破坏机理分析

4.2.3 变梁节点破坏机理应用

参考文献

第5章变梁异型节点非线性分析

5.1 概述

5.2 改进斜压场理论

5.2.1 基本假定

5.2.2 MCFT理论简述

5.2.3 变梁节点计算模型

5.2.4 试验验证

5.2.5 常规节点抗剪计算

5.3 转角软化桁架模型

5.3.1 基本方程

5.3.2 RAsTM的计算过程

5.3.3 RASTM的进一步研究

5.3.4 RASTM对变梁节点进行抗剪分析

5.3.5 RASTM计算结果

5.4 固角软化桁架模型

5.4.1 基本方程

5.4.2 FASTM求解计算

5.4.3 FASTM计算结果

5.4.4 各种计算结果对比分析

5.5 Attaalla模型

5.5.1 引言

5.5.2 节点的剪切变形

5.5.3 τ-γtl关系的建立

5.5.4 节点受力行为

5.5.5 简化Attaalla模型

5.5.6 节点尺寸影响

5.5.7 Attaalla模型在变梁节点中的应用

5.5.8 Attaalla模型在常规节点中的应用

5.6 软化拉压杆模型

5.6.1 引言

5.6.2 软化拉压杆模型

5.6.3 模型简化

5.6.4 软化效应近似处理

5.6.5 拉压杆系数K

5.6.6 软化拉压杆模型在变梁节点的应用

5.6.7 软化拉压杆模型在常规节点的应用

5.7 Pantazopoulou模型

5.7.1 基本力学性能

5.7.2 求解过程

5.7.3 计算结果

参考文献

第6章变梁异型节点抗震设计方法及算例分析

6.1 现行规范设计方法

6.1.1 研究对象

6.1.2 节点核心区剪力计算

6.1.3 节点防止斜压破坏的控制条件

6.1.4 节点核心区抗剪强度

6.1.5 节点核心区构造要求

6.2 变梁异型节点设计方法

6.2.1 变梁节点研究对象

6.2.2 变梁节点剪力计算

6.2.3 变梁节点截面验算

6.2.4 变梁节点核心区抗剪强度

6.2.5 变梁节点核心区构造要求

6.3 变梁异型节点算例分析

6.3.1 建筑结构概况及配筋结果

6.3.2 核心区验算

6.3.3 建议截面设计方法

参考文献

附录国内外混凝土节点研究资料2100433B

本项目研究工作按计划完成。 基于项目研究需要，开展了多类钢管混凝土叠合柱-钢梁节点抗震性能试验研究，具体包括：(1) 不同连接类型的钢管混凝土叠合柱-钢梁节点抗震性能试验。分析了环板连接宽度对节点抗震性能的影响。（2）钢管混凝土叠合柱-钢梁平面节点抗震性能试验。分析了关键参数，如轴压比、梁-柱线刚度比和承载力比对节点破坏模态和承载能力的影响。（3）钢管混凝土叠合柱-钢梁空间节点抗震性能试验。研究了空间节点的破坏形态、承载能力和内力、变形发展规律。建立了考虑材料在往复荷载下的损伤、不同部位材料本构和钢-混凝土相互作用的节点精细化有限元分析模型，并用典型试验结果进行了验证。利用验证的有限元模型，分析了关键参数影响因素，如核心区轴压比、节点核心区性质，连接构造、楼板等对钢管混凝土叠合柱-钢梁节点抗震性能的影响。提出了该类节点的传力机理和关键参数影响规律。通过参数分析，提出了钢管混凝土叠合构件刚度和变形简化计算方法，建立了钢管混凝土叠合构件的荷载-变形滞回关系模型，用于钢管混凝土叠合柱-钢梁节点宏观单元的建立。此外结合项目实际需求，还开展了钢管混凝土斜柱-钢梁连接节点的抗震性能试验，以及钢管混凝土构件拉弯性能试验，研究其承载力实用计算方法。综合上述研究成果，提出了钢管混凝土叠合柱-钢梁节点的抗震性能评价方法以及设计建议。 本项目的研究成果可为有关工程应用和设计规程的制订提供依据。结合项目研究工作，发表或收录期刊论文4篇（均为国际SCI期刊论文），重要国际和国内会议论文4篇（EI收录1篇），其中1篇会议论文获第24届全国结构工程学术会议优秀论文一等奖。获得授权国家实用新型专利2项。本项目研究有博士研究生1名和硕士研究生2名参加了工作。 2100433B

钢筋混凝土梁—抗震墙平面外节点是框架—内筒和框架—核心筒的重要节点，国内外研究很少，工程设计无依据。本项目研究该节点的地震破坏形态和抗震性能，墙面面外受梁端弯矩时的有效受弯宽度和承载力，节点破坏形态对结构弹塑性地震反应影响，节点抗震设计原理和方法。对完善高层建筑抗震结构体系有重要意义，成果有广阔的工程应用前景。 2100433B

钢管混凝土叠合柱是以钢管混凝土为核心，在外围绑扎钢筋并浇筑混凝土而形成的一种构件。这类构件形式已经在国内数十座高层和超高层建筑中得到了应用。在实际工程中钢管混凝土叠合柱常和钢梁或混凝土梁连接形成梁柱节点。而目前关于钢管混凝土叠合节点抗震性能的研究还比较少。因此，开展该方面的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。.本项目深入研究钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能。开展该类节点在柱顶恒定轴压力、梁端往复荷载作用下的试验研究，分析节点的破坏形态、承载能力和内力、变形发展规律。建立考虑材料损伤和钢-混凝土相互作用的节点精细化有限元分析模型。分析重要影响因素，如核心区轴压比、节点核心区性质、连接构造、楼板等对节点抗震性能的影响。建立节点核心区剪力-剪切变形关系和梁端弯矩-转角关系滞回模型，建立基于纤维梁柱单元的宏观节点单元模型。在此基础上提出钢管混凝土叠合柱-钢梁节点的抗震性能评价方法以及设计建议。