軸壓比對(duì)SRHC柱-RC梁框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究

賈金青，李　勇，劉　偉

(大連理工大學(xué) 海岸與近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 遼寧 大連 116024)

軸壓比對(duì)SRHC柱-RC梁框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究

賈金青，李勇，劉偉

(大連理工大學(xué) 海岸與近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 遼寧 大連 116024)

摘要：為研究軸壓比對(duì)型鋼超高強(qiáng)混凝土柱-鋼筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能影響，通過(guò)對(duì)3個(gè)試件進(jìn)行擬靜力加載試驗(yàn)，得到了試件在低周反復(fù)荷載作用下的破壞形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線、延性性能及耗能能力。試驗(yàn)結(jié)果表明軸壓比對(duì)試件的破壞形態(tài)有著顯著的影響，軸壓比為0.25時(shí)，試件發(fā)生延性較好的梁端塑性鉸區(qū)破壞；軸壓比為0.38時(shí)，試件發(fā)生節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞并伴隨梁端形成塑性鉸；軸壓比為0.45時(shí)，試件破壞過(guò)程明顯縮短，發(fā)生典型的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)脆性破壞；試驗(yàn)軸壓比為0.25時(shí)，試件的滯回環(huán)飽滿程度較為理想，骨架曲線下降段較平緩，軸壓比提高到0.38時(shí)，位移延性系數(shù)降低幅度高達(dá)53%，同時(shí)等效黏滯阻尼系數(shù)也相應(yīng)的降低了20%左右，說(shuō)明試驗(yàn)軸壓比越大，試件的延性性能越弱，抗震耗能能力越差。

關(guān)鍵詞：型鋼高強(qiáng)混凝土；邊節(jié)點(diǎn)；破壞形態(tài)；延性；耗能能力

高強(qiáng)混凝土作為現(xiàn)代工程中混凝土的發(fā)展趨勢(shì)，具有強(qiáng)度高、耐久性好、徐變小的特點(diǎn)[1]。但是高強(qiáng)混凝土的高脆性嚴(yán)重影響了其受力性能，高強(qiáng)混凝土不僅相對(duì)抗拉強(qiáng)度低，而且在壓力作用下，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎沒有下降段，導(dǎo)致高強(qiáng)混凝土容易發(fā)生脆性破壞，從而限制其使用[2]。為解決高強(qiáng)混凝土的脆性問題，國(guó)內(nèi)外工程人員嘗試將實(shí)腹型鋼內(nèi)置于高強(qiáng)混凝土中，形成型鋼高強(qiáng)混凝土(SRHC)組合結(jié)構(gòu)[3]。這種結(jié)構(gòu)充分利用型鋼抗拉性能和高強(qiáng)混凝土抗壓性能，從而使兩種材料組合成的結(jié)構(gòu)具有良好的受力性能。然而節(jié)點(diǎn)區(qū)域受力又極為復(fù)雜，它不僅承受著柱軸向荷載的作用，還承擔(dān)著梁柱連接處的彎矩和剪力，所以，要設(shè)計(jì)出構(gòu)造合理、施工方便的節(jié)點(diǎn)形式就必須要搞清楚節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的受力性能和破壞機(jī)理。因此，國(guó)內(nèi)科研人員已經(jīng)開始進(jìn)行這種組合結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)研究[4-6]。但我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[7](JGJ138-2001)和《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[8](YB9082-2006)中規(guī)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)最高為C80，現(xiàn)行規(guī)范顯然對(duì)C100級(jí)型鋼高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)不適用，這勢(shì)必影響該結(jié)構(gòu)體系在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用與發(fā)展。因此，本文通過(guò)對(duì)型鋼超高強(qiáng)混凝土柱-鋼筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架邊節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，分析在節(jié)點(diǎn)配箍率、型鋼混凝土柱含鋼率相同的情況下，重點(diǎn)研究試驗(yàn)參數(shù)軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)破壞形態(tài)、滯回性能、延性及耗能能力的影響，以期為SRHC柱-RC梁框架邊節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步研究和工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1試驗(yàn)概況

1.1　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參考已有組合結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)研究方法[9-10]，并結(jié)合本次試驗(yàn)的目的，研究柱軸壓比對(duì)型鋼超高強(qiáng)混凝土柱-鋼筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架邊節(jié)點(diǎn)模型抗震性能的影響，共制作3個(gè)截面尺寸相同的SRHC柱-RC梁框架邊節(jié)點(diǎn)模型，試件主要參數(shù)見表1，試件尺寸及配筋情況見圖1。

表1　試件主要參數(shù)

圖1試件尺寸及配筋圖(單位：mm)

1.2　加載方案與測(cè)點(diǎn)布置

本次試驗(yàn)在大連理工大學(xué)海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，試件采用梁-柱加載的方式，試驗(yàn)時(shí)試件的柱頂和柱腳均用型鋼鋼板固定，以免發(fā)生在柱軸向荷載作用下柱頂和柱腳的局部壓碎；試件加載時(shí)柱頂用3 000 kN液壓千斤頂施加在柱頂平板鉸支座上；為了放松柱腳的轉(zhuǎn)角約束，在柱腳同樣設(shè)置平板鉸支座；梁自由端低周反復(fù)荷載的施加方法參照《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》[11](JGJ101-96)中關(guān)于擬靜力試驗(yàn)的相關(guān)加載規(guī)定，采用300 kN液壓千斤頂逐漸分級(jí)施加，具體加載制度如圖2所示，試件加載裝置及測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。

圖2試驗(yàn)加載制度

2試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1　試件破壞過(guò)程分析

試驗(yàn)中3個(gè)試件發(fā)生了不同的破壞形式：試件SRHC-RC-1發(fā)生了梁端塑性鉸區(qū)彎曲破壞，試件SRHC-RC-2發(fā)生了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞并伴隨梁端塑性鉸產(chǎn)生，試件SRHC-RC-3破壞前無(wú)明顯征兆，表現(xiàn)出典型的脆性破壞特征。各個(gè)試件的破壞形態(tài)如圖4所示。

圖4試件破壞形態(tài)

(1) 試件SRHC-RC-1梁端塑性鉸區(qū)彎曲破壞

隨著梁自由端反復(fù)荷載的逐漸增大，梁柱連接處開始產(chǎn)生細(xì)小的豎向彎曲裂縫，此時(shí)裂縫寬度很小，裂縫的產(chǎn)生屬于梁柱連接處混凝土保護(hù)層的破壞。隨著梁端反復(fù)荷載的逐漸增大，梁端塑性鉸區(qū)域開始交替出現(xiàn)較多的豎向裂縫，原有細(xì)小豎向彎曲裂縫不斷發(fā)展形成交叉斜裂縫。梁端荷載的進(jìn)一步增大，梁上裂縫的范圍也由梁柱連接端不斷向梁自由端擴(kuò)展，并不斷出現(xiàn)新的裂縫，而試件節(jié)點(diǎn)核心區(qū)并沒有出現(xiàn)明顯的開裂情況。繼續(xù)加載，梁柱連接處的轉(zhuǎn)角逐漸增大，梁端開始形成塑性鉸，進(jìn)入塑性變形狀態(tài)，此時(shí)荷載大部分由梁端塑性鉸承擔(dān)。梁端屈服進(jìn)入位移循環(huán)后，梁柱連接處梁上表面混凝土輕微壓碎。當(dāng)接近極限荷載后，梁柱連接處混凝土開始大塊剝落，主筋外露，梁端承載力明顯降低。試件宣告破壞，試驗(yàn)結(jié)束。但此時(shí)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土只是出現(xiàn)一些微小的裂縫并沒有影響柱的承載力。完全卸載后，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)殘留的裂縫寬度很小，而且裂縫都是斷斷續(xù)續(xù)的，并沒有完全貫通。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得梁端箍筋應(yīng)變值可知，梁端塑性鉸區(qū)鋼筋達(dá)到極限應(yīng)變導(dǎo)致試件破壞，而節(jié)點(diǎn)核心區(qū)仍處于正常工作狀態(tài)。

(2) 試件SRHC-RC-2節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞并伴隨梁端形成塑性鉸

加載初期，梁柱連接處出現(xiàn)細(xì)小的豎向彎曲裂縫，卸載后原有裂縫閉合。梁端荷載逐漸增大，梁上下表面交替出現(xiàn)較多的豎向裂縫，此時(shí)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)也開始出現(xiàn)一些微小的交叉斜裂縫。梁端荷載逐漸增大，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)出現(xiàn)明顯的雙向交叉斜裂縫，將核心區(qū)混凝土分成若干個(gè)菱形小塊，呈現(xiàn)明顯的剪切受力狀態(tài)，梁柱連接端原有裂縫不斷斜向發(fā)展，轉(zhuǎn)角逐漸變大，形成塑性鉸。循環(huán)荷載的進(jìn)一步增大，交叉斜裂縫開始貫通，節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土分擔(dān)的節(jié)點(diǎn)剪力基本喪失，試件的抗剪承載力主要由節(jié)點(diǎn)核心區(qū)型鋼腹板承擔(dān)，在這個(gè)過(guò)程中，梁端塑性鉸區(qū)裂縫發(fā)展緩慢。型鋼腹板屈服后，試件承載力仍可繼續(xù)增大。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土裂縫進(jìn)一步交叉貫通，裂縫寬度明顯加大，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土開始出現(xiàn)輕微的剝落現(xiàn)象。當(dāng)達(dá)到極限荷載時(shí)，柱端承載力顯著下降，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土剝落現(xiàn)象嚴(yán)重，并有部分柱筋鼓出，此時(shí)試件宣告破壞，試驗(yàn)結(jié)束。

(3) 試件SRHC-RC-3節(jié)點(diǎn)核心區(qū)顯著脆性破壞

由于軸壓比較高，柱子承受的荷載較大，試件在屈服前就發(fā)生了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)破壞。破壞過(guò)程明顯縮短，并沒有出現(xiàn)試件SRHC-RC-1、試件SRHC-RC-2所具有的彈性、屈服、極限和破壞四個(gè)階段，且破壞前無(wú)明顯征兆，表現(xiàn)出典型的脆性破壞特征。試件SRHC-RC-2、試件SRHC-RC-3均發(fā)生節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切破壞，而且節(jié)點(diǎn)核心區(qū)裂縫形態(tài)均以“X”形交叉貫通斜裂縫為主，但由于試件SRHC-RC-3試驗(yàn)軸壓比較高，過(guò)大的軸向荷載使得節(jié)點(diǎn)核心區(qū)承受的斜向壓力過(guò)大，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土在梁端及節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋屈服前就已經(jīng)達(dá)到了極限壓應(yīng)變而導(dǎo)致斜向壓碎。

2.2　滯回曲線特征及變化規(guī)律

滯回曲線是試驗(yàn)過(guò)程中得到的節(jié)點(diǎn)在反復(fù)荷載作用下的荷載-位移曲線。本次試驗(yàn)得到的試件滯回曲線為梁自由端加載點(diǎn)與其豎向位移的關(guān)系曲線，它能夠反映出試件的延性和耗能能力、強(qiáng)度退化、剛度退化等特性。本次試驗(yàn)各試件滯回曲線如圖5所示。

圖5試件滯回曲線

從圖5中可以看出：

(1) 試件SRHC-RC-1、試件SRHC-RC-2、試件SRHC-RC-3在加載初期，未達(dá)到混凝土的開裂荷載，試件滯回曲線在加載和卸載循環(huán)過(guò)程中沿直線變化，沒有產(chǎn)生殘余變形，當(dāng)超過(guò)混凝土開裂荷載后，滯回曲線開始出現(xiàn)較小的殘余變形，但整個(gè)試件仍處在彈性受力范圍內(nèi)，構(gòu)件承載力主要由混凝土承擔(dān)；

(2) 軸壓比是影響試件抗震性能的主要因素之一，試件SRHC-RC-1的軸壓比較小，其滯回曲線比較飽滿，該試件的強(qiáng)度在下降不明顯的情況下，梁自由端能夠承受較多的位移加載循環(huán)，具有較大的極限變形能力、較好的延性性能，隨著軸壓比的增大，試件的延性性能顯著降低；

(3) 相對(duì)于鋼筋高強(qiáng)混凝土[12]節(jié)點(diǎn)，SRHC柱-RC梁節(jié)點(diǎn)模型的滯回環(huán)飽滿程度較為理想，其具有較好的抗震耗能能力，但SRHC柱-SRHC梁節(jié)點(diǎn)[13]和純鋼節(jié)點(diǎn)[14]試件相比，SRHC柱-RC梁節(jié)點(diǎn)試件滯回曲線捏縮現(xiàn)象卻比較嚴(yán)重，延性和耗能能力相對(duì)較差；

(4) 高軸壓比作用下，試件SRHC-RC-3在梁端屈服前由于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土承受的相對(duì)名義剪應(yīng)力[15]較大，使得核心區(qū)混凝土過(guò)早的被壓碎，導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)在沒有明顯預(yù)兆的情況下發(fā)生剪切脆性破壞，達(dá)不到預(yù)期的抗震能力，不滿足構(gòu)件延性的設(shè)計(jì)要求。

2.3　骨架曲線特征及其變化規(guī)律

試件在低周反復(fù)荷載作用下將其滯回曲線各峰值點(diǎn)用較平滑的曲線連接起來(lái)即可得到該試件的骨架曲線。它是研究試件抗震性能的重要基礎(chǔ)，運(yùn)用骨架曲線可以準(zhǔn)確的反映出試件在地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)情況及破壞發(fā)展情況，同時(shí)試件的延性性能還能夠得到較為直觀的體現(xiàn)。試件SRHC-RC-1、試件SRHC-RC-2的骨架曲線如圖6所示。由于試件SRHC-RC-3試驗(yàn)軸壓比為0.45，設(shè)計(jì)軸壓比接近0.9，軸壓比較高，柱承受的荷載較大，在試件屈服前就已經(jīng)發(fā)生節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的脆性破壞，因此無(wú)法從其滯回曲線中獲取骨架曲線，也不能進(jìn)一步分析其延性和耗能性能。從圖6中可以看出：

圖6試件骨架曲線

(1) 軸壓比對(duì)試件的延性和耗能能力有著顯著的影響，隨著軸壓比的增加，反映在試件骨架曲線上的屈服平臺(tái)段長(zhǎng)度急劇變短，下降段也變得十分陡峭，當(dāng)試件承受的荷載達(dá)到極限值后，其抵抗變形的能力顯著下降，脆性性能逐漸顯現(xiàn)，抗震延性開始變差；

(2) 試驗(yàn)SRHC柱-RC梁節(jié)點(diǎn)試件的骨架曲線與鋼筋超高強(qiáng)混凝土節(jié)點(diǎn)相比，其下降段較長(zhǎng)并較為平緩，在大變形階段仍能保持較好的延性性能和耗能能力，但與型鋼混凝土節(jié)點(diǎn)相比，由于超高強(qiáng)混凝土的高脆性，使得其骨架曲線的上升段和下降段都較為陡峭，因而其延性性能和耗能能力相對(duì)較差。

2.4　延性及耗能能力

衡量試件抗震延性性能最重要的指標(biāo)是延性系數(shù)，它直接體現(xiàn)了試件延性性能的好壞。根據(jù)試驗(yàn)中測(cè)點(diǎn)的布置特征，本文采用位移延性系數(shù)μΔ來(lái)研究節(jié)點(diǎn)的延性特征，其計(jì)算公式如下[16]：

式中：Δu為節(jié)點(diǎn)試件的極限位移；Δy為節(jié)點(diǎn)試件的屈服位移。

耗能能力是研究結(jié)構(gòu)抗震性能的重要指標(biāo)，而等效黏滯阻尼系數(shù)he是試件耗能能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)，其定義為[17]：

式中：E1為試件達(dá)到極限荷載時(shí)滯回環(huán)的面積；E2為試件達(dá)到極限荷載時(shí)所具備的彈性變形能力，按照下式確定：

由上述計(jì)算公式得到的μΔ和he的計(jì)算結(jié)果分別見表2、表3。

表2　位移延性系數(shù)

表3　等效黏滯阻尼系數(shù)

由表2、表3可知，試件的軸壓比越大，其位移延性系數(shù)和等效黏滯阻尼系數(shù)越小，究其原因是因?yàn)殡S著試件軸壓比的增大，分布在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面上的主壓應(yīng)力逐漸變大，過(guò)早的達(dá)到核心區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變，導(dǎo)致試件延性變差。進(jìn)而說(shuō)明低軸壓比試件具有更好的延性及耗能能力。

試件SRHC-RC-1的延性系數(shù)要比試件SRHC-RC-2的延性系數(shù)大很多，說(shuō)明軸壓比是影響試件延性的主要因素之一。試件的延性系數(shù)越高，抵抗變形的能力越強(qiáng)，在地震荷載作用下不會(huì)產(chǎn)生脆性破壞，并可利用構(gòu)件的塑性變形能力來(lái)耗散地震能量。

3結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)3個(gè)軸壓比不同的型鋼高強(qiáng)混凝土柱-鋼筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架邊節(jié)點(diǎn)試件模型進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，得到如下結(jié)論：

(1) 不同的軸壓比對(duì)試件的破壞形態(tài)影響較為顯著：試件SRHC-RC-1的軸壓比為0.25，經(jīng)歷若干個(gè)位移循環(huán)加載后，試件梁端塑性鉸區(qū)達(dá)到極限承載力而發(fā)生彎曲破壞；試件SRHC-RC-2的軸壓比為0.38，試件屈服進(jìn)入彈塑性階段后，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土壓碎，柱筋壓屈，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)發(fā)生剪切破壞并伴隨梁端塑性鉸產(chǎn)生；試件SRHC-RC-3的軸壓比為0.45，由于軸壓比較高試件破壞過(guò)程明顯縮短，裂縫擴(kuò)展加劇，試件延性很差，發(fā)生典型的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)脆性破壞；

(2) 軸壓比對(duì)試件SRHC柱-RC梁邊節(jié)點(diǎn)抗震性能有著顯著的影響：軸壓比小的試件，其滯回環(huán)呈飽滿穩(wěn)定的梭形，而且能夠承受較多的位移循環(huán)，極限變形較大其延性和耗能能力相對(duì)較好；隨著軸壓比的提高，試件的延性降低、等效黏滯阻尼系數(shù)減小，抗震耗能性能逐漸變差。

參考文獻(xiàn)：

[1]蒲心誠(chéng).超高強(qiáng)高性能混凝土[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2004.

[2]賈金青.鋼骨高強(qiáng)混凝土短柱力學(xué)性能[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2006.

[3]平振東.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外的研究及工程應(yīng)用[J].工程結(jié)構(gòu)，2009,29(9)：195-197.

[4]張譽(yù)，李向民，李輝，等.鋼骨高強(qiáng)混凝土梁柱十字節(jié)點(diǎn)抗剪性能的研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，1999，7(7)：6-9.

[5]王連廣，賈連光，張海霞.鋼骨高強(qiáng)混凝土邊節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué)，2005,22(1)：182-186.

[6]鄭山鎖，曾磊，呂營(yíng)，等.型鋼高強(qiáng)高性能混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2008,29(3)：128-136.

[7]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.JGJ138-2001型鋼混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[8]中華人民共和國(guó)發(fā)展和改革委員會(huì).YB9082-2006鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程[S].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[9]閆長(zhǎng)旺.鋼骨超高強(qiáng)混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2009.

[10]劉偉，賈金青，李勇，等.型鋼超高強(qiáng)混凝土邊節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014,38(6)：1333-1337.

[11]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.JGJ101-96建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.

[12]閻石，鄭文泉，張?jiān)还?高強(qiáng)鋼筋高強(qiáng)混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006,22(2)：199-203.

[13]陳勇，關(guān)開宇，李大鵬.兩種新型型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2015，45(3)：27-30，43.

[14]石永久，李兆凡，陳宏，等.高層鋼框架新型梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2002，23(3)：2-7.

[15]傅劍平，游淵，白紹良.鋼筋混凝土抗震框架節(jié)點(diǎn)的受力特征分類[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，1996,18(2)：85-91.

[16]賈金青.鋼骨高強(qiáng)混凝土短柱及高強(qiáng)混凝土短柱力學(xué)性能研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2000.

[17]薛建陽(yáng)，劉義，趙鴻鐵，等.型鋼混凝土異形柱框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2009,30(4)：69-77.

DOI:10.3969/j.issn.1672-1144.2015.04.001

收稿日期：2015-03-14修稿日期：2015-05-10

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(51178078)

作者簡(jiǎn)介：賈金青(1962—)，男，河北滄州人，教授，博士，主要從事型鋼超高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震性能分析工作。E-mail:keyknown@163.net

中圖分類號(hào)：TU375.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672—1144(2015)04—0001—05

Experimental Study on the Effect of Axial Compression Ratio on the Aseismic Behavior of SRHC Column and RC Beam Frame Side Joints

JIA Jinqing, LI Yong, LIU Wei

(StateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian,Liaoning116024,China)

Abstract：In order to study the effect of axial compression ratio on the seismic behavior of frame side joints of the steel reinforced high-strength concrete (SRHC) column and reinforced concrete (RC) beam, static loading tests were conducted on 3 joint specimens, through which the failure patterns, hysteretic curve, frame curve, ductility and energy dissipation of the specimens under low-cycle repetitive loading were obtained. The results showed that, the axial compression ratio had a significant impact on the failure patterns of the specimens, when the axial compression ratio reached 0.25 the plastic hinge failure occurred at the beam ends with better ductility; when the ratio reached 0.38, shear failure occurred at the core section of the joints along with the plastic hinge failure at the beam ends; when the ratio reached 0.45, the failure process shortened significantly, and shear failure occurred at the core section of the joints. It is found that when the ratio was 0.25, the hysteretic loop presented an ideal full curve, the frame curve descended gently; while when the ratio was 0.38, the displacement ductility coefficient decreased 53%, and the equivalent viscous damping coefficient decreased 20%. These results indicate that the higher the axial compressive ratio the weaker the ductility and therefore the worse the aseismic energy dissipation of the specimens.

Keywords:Steel Reinforced High-strength Concrete(SRHC); frame side joints; failure pattern；ductility; energy dissipation