裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁與高強(qiáng)鋼筋約束混凝土柱連接節(jié)點抗震性能試驗研究

韓 春， 李青寧， 姜維山 ， 姜昊天

(1.西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，西安 710055；2.新鄉(xiāng)學(xué)院 土木工程與建筑學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁與高強(qiáng)鋼筋約束混凝土柱連接節(jié)點抗震性能試驗研究

韓 春1,2， 李青寧1， 姜維山1， 姜昊天1

(1.西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，西安 710055；2.新鄉(xiāng)學(xué)院 土木工程與建筑學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

提出了一種新型全裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁與高強(qiáng)鋼筋約束混凝土柱端板螺栓連接節(jié)點形式，在低周反復(fù)水平荷載作用下，進(jìn)行了6個裝配式預(yù)應(yīng)力中間節(jié)點試件和1個現(xiàn)澆節(jié)點試件的對比試驗，得到了試件的破壞形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線、延性系數(shù)、剛度退化以及耗能能力等抗震指標(biāo)，確定了該新型裝配式梁-柱連接節(jié)點的抗震性能。試驗結(jié)果表明，新型全裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁與高強(qiáng)鋼筋約束混凝土柱端板螺栓連接節(jié)點試件均實現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計目標(biāo)。試件的滯回曲線飽滿，抗震性能良好，研究成果可為預(yù)制裝配式框架在地震區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

預(yù)應(yīng)力混凝土；裝配整體式框架；梁柱節(jié)點；低周反復(fù)荷載；抗震性能

發(fā)展裝配式結(jié)構(gòu)體系是建筑工業(yè)化的必由之路 。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對該結(jié)構(gòu)體系的抗震性能進(jìn)行了大量的試驗研究和理論分析，取得了顯著的成果[1-12]。裝配式結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比較，其最大的特點就在于連接方式的不同，節(jié)點是結(jié)構(gòu)中梁、柱傳遞荷載的關(guān)鍵部分，特別是在地震作用下，節(jié)點的整體性和抗震性能決定著整個結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)和工作性能，因此研究梁-柱節(jié)點的抗震性能對于了解和掌握裝配式結(jié)構(gòu)的抗震指標(biāo)具有十分重要的意義。

本試驗將鋼結(jié)構(gòu)中常用的端板螺栓節(jié)點引入混凝土結(jié)構(gòu)中，采用高強(qiáng)螺栓將端板與混凝土柱上的鋼板箍連接在一起，后張法施加預(yù)應(yīng)力，梁縱向普通鋼筋采用墩頭焊接的形式與端板連接，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用螺母錨固，從而形成一種新型的裝配節(jié)點形式。本試驗對裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁與高強(qiáng)鋼筋約束混凝土柱端板螺栓連接節(jié)點的抗震性能和受力機(jī)理進(jìn)行研究分析，為進(jìn)一步在實際中應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 試驗設(shè)計

1.1 試件設(shè)計與施工制作

試驗共制作了7個試件，其中一個為現(xiàn)澆混凝土十字形中間節(jié)點RC-01，梁截面為矩形。其余六個試件均為裝配式十字型中間節(jié)點，梁截面形式均為工字型，其中試件PAN-03、PAN-04、PAN-05、PAN-06在梁端塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)采用密配螺旋箍筋，以約束梁端混凝土，避免梁端在低周反復(fù)荷載作用下受壓導(dǎo)致混凝土崩碎脫落，影響試件承載力。試件的幾何尺寸、配筋見圖1。

圖1 試件尺寸與配筋(mm)Fig.1 Details of specimens (mm)

試件PAN-07、PAN-08梁在距離柱邊450 mm范圍內(nèi)設(shè)置有4 mm厚的工字形鋼板箍代替箍筋約束混凝土，以保證其進(jìn)入塑性階段混凝土不會脫落，在試件達(dá)到極限承載力后，能夠充分發(fā)揮延性。梁鋼板箍通過焊接與梁進(jìn)行連接，在此之前應(yīng)將梁鋼筋骨架與端板焊接完成。梁鋼板箍分為腹板兩側(cè)和翼緣兩側(cè)四部分，如圖2所示。梁鋼板箍焊接工作的重點為腹板兩側(cè)鋼板箍之間拉結(jié)鋼筋的焊接，拉結(jié)鋼筋主要作用是將工字型鋼板箍分割成三個獨立的封閉矩形環(huán)，保證約束效果。焊接時先用拉結(jié)鋼筋將腹板兩側(cè)部分連接起來，然后用長度為腹板高度的鋼筋將腹板鋼板箍撐開，將所有拉結(jié)鋼筋點焊完成后再滿焊，最后按先點焊后滿焊的方式將翼緣鋼板箍與腹板鋼板箍焊接起來。應(yīng)注意，為防止在受力時端板將鋼板箍壓屈曲，梁鋼板箍與端板之間應(yīng)有一定距離，可將10 mm高的窄模板木條塞入梁鋼板箍與端板之間。

圖2 梁鋼板箍Fig.2 Steel plate hoops of beam

柱節(jié)點核心區(qū)范圍均外包4 mm厚的鋼板箍，鋼板內(nèi)部焊短鋼筋防生滑移。梁-柱箍筋均為高強(qiáng)連續(xù)復(fù)合螺旋箍，屈服強(qiáng)度不低于1 100 MPa，箍筋直徑為5 mm，箍筋間距加密區(qū)為30 mm，非加密區(qū)為50 mm。端板采用可焊接性較好的高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼Q390級32 mm厚鋼板，以保證梁縱向受力鋼筋傳力明確。梁上下翼緣內(nèi)各布置2道預(yù)應(yīng)力鋼筋，屈服強(qiáng)度不低于970 MPa，直徑25 mm。試件梁-柱均采用對稱配筋，柱的設(shè)計軸壓比為0.27。

1.2 材性參數(shù)

混凝土材料力學(xué)性能[13]見表1。鋼筋材性指標(biāo)[14]見表2。

表1 混凝土力學(xué)性能指標(biāo)

試件制作時中采用G-1高強(qiáng)灌漿料將梁-柱節(jié)點裝配時產(chǎn)生的縫隙進(jìn)行澆筑密實，以達(dá)到充分傳力的目的。高強(qiáng)灌漿料的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度見表3所示。

表2 鋼材力學(xué)性能指標(biāo)

表3 高強(qiáng)灌漿料力學(xué)性能指標(biāo)

1.3 試驗裝置及加載制度

本次試驗是在西安建筑科技大學(xué)結(jié)構(gòu)與抗震試驗室進(jìn)行的，加載設(shè)備由MTS電液伺服作動器、鋼反力梁、液壓千斤頂、可調(diào)長度鏈桿、柱底固定鉸支座等組成。加載裝置的示意圖如圖3所示。

對梁-柱節(jié)點試件采用柱端加載方式，這種方式符合框架結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移的實際情況，梁端采用實驗室自行研制的帶傳感器的長鏈桿支座，支座處完全鉸轉(zhuǎn)動，梁端彎矩等于零，符合梁反彎點受力情況，鏈桿支座能如實向節(jié)點傳力。加載制度采用力-位移混合控制加載法。根據(jù)《建筑抗震試驗方法規(guī)程》(GBJ101-96)[15]規(guī)定，在彈性階段，按照力來進(jìn)行控制，以3 t為級差進(jìn)行逐級單次往復(fù)循環(huán)加載。當(dāng)試件梁端縱向普通鋼筋進(jìn)入屈服階段后，以屈服位移倍數(shù)為加載級差進(jìn)行控制，每級循環(huán)進(jìn)行3次，加載直至試件破壞或試件承載力下降至極限荷載的85%左右。

圖3 加載裝置及試件受力圖Fig.3 Test set-up

1.4 測試內(nèi)容與測點布置

應(yīng)變片主要布置在梁和柱的縱向受力鋼筋、梁-柱塑性鉸區(qū)箍筋、節(jié)點核芯區(qū)鋼板箍、梁端端板、梁端鋼板箍、梁預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)變較大或變化明顯的部位。在柱加載端安裝位移計以測量柱端的水平位移；在柱端平行于加載方向固定四個位移計，測量柱端相對于節(jié)點核心區(qū)的轉(zhuǎn)角；在試件節(jié)點核心區(qū)交叉布置兩個百分表量測節(jié)點核心區(qū)對角線的變形；在梁端上下平行于加載方向固定四個位移計，測量梁端相對柱的轉(zhuǎn)動。位移數(shù)據(jù)均由高性能TDS-630靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀系統(tǒng)自動采集完成。位移計布置如圖4。

圖4 位移測點布置圖(mm)Fig.4 Measuring set-up (mm)

2 試驗過程和主要破壞特征

現(xiàn)澆節(jié)點試件RC-01在水平反復(fù)荷載作用下節(jié)點核心區(qū)發(fā)生剪切破壞，試驗經(jīng)歷了三個階段：彈性階段、開裂階段、破壞階段。在高強(qiáng)鋼筋約束下，節(jié)點區(qū)破壞時只有混凝土保護(hù)層剝落，而核心區(qū)混凝土約束效果較好。裝配式預(yù)應(yīng)力梁-柱節(jié)點試件PAN-03、PAN-04、PAN-05、PAN-06的梁-柱截面尺寸、梁的剪跨比、配筋形式、加載方案等條件相同，呈現(xiàn)出大致相似的破壞特點。在試驗過程中裝配式試件與現(xiàn)澆節(jié)點試件相同，也經(jīng)歷了彈性、開裂、破壞三個階段。在加載初期，荷載較小，試件無明顯變化。隨著荷載的增加，梁端上下翼緣先出現(xiàn)接近豎向的彎曲裂縫，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋的約束作用，開裂荷載增大，裝配式試件裂縫分布狀態(tài)基本相同，距離柱邊一定距離的腹板出現(xiàn)與梁軸線大致呈30°的輕微斜裂縫。裝配式試件在破壞階段，節(jié)點區(qū)梁端混凝土壓碎，梁端腹板混凝土保護(hù)層脫落，梁端端板有輕微的翹曲。梁端設(shè)置有鋼板箍的節(jié)點試件PAN-07、PAN-08承載能力及延性等方面和其他裝配式試件相當(dāng)。節(jié)點核心區(qū)混凝土在鋼板箍和端板高強(qiáng)螺栓的共同作用下，處于三向受力狀態(tài)，沒有發(fā)生破壞，鋼板箍外形均完整，沒有發(fā)生翹曲，這與現(xiàn)澆試件的破壞形式不同。柱子在加載過程中出現(xiàn)輕微橫向拉裂縫，試驗結(jié)束后裂縫閉合，幾乎無損傷。限于篇幅，僅列出典型試件最終破壞形態(tài)如圖5所示。

圖5 試件最終破壞形態(tài)Fig.5 Failure patterns of specimens

3 試驗結(jié)果及分析

3.1 滯回曲線

本文中采用柱頂水平荷載P和柱頂水平位移Δ表示的滯回曲線如圖6所示?，F(xiàn)澆節(jié)點試件和裝配式試件滯回曲線的形狀、大小及其演變過程均相似。

從圖6可見，裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點兼有純鋼框架節(jié)點和鋼筋混凝土框架節(jié)點的一些特點,其滯回曲線介于紡錘形和倒S形之間。現(xiàn)澆節(jié)點試件節(jié)點核心區(qū)發(fā)生剪切破壞，加載后期滯回曲線出現(xiàn)明顯的捏縮現(xiàn)象。裝配式試件加載初期的滯回曲線呈細(xì)長梭形。當(dāng)梁端縱向普通鋼筋屈服以后，試件的滯回曲線飽滿，呈紡錘形。接近破壞時，由于梁端預(yù)應(yīng)力筋、梁端鋼板箍或高強(qiáng)螺旋箍筋的約束，滯回曲線的強(qiáng)度退化現(xiàn)象不明顯，裝配式試件無明顯捏縮現(xiàn)象，抗剪能力良好。

圖6 試件的P-Δ曲線Fig.6 Hysteresis curves of specimens

3.2 骨架曲線

各預(yù)制預(yù)應(yīng)力裝配混凝土框架節(jié)點試件的骨架曲線如圖7所示。

圖7 試件的骨架曲線Fig.7 Skeleton curves of specimens

從圖7中可以看出，裝配式預(yù)應(yīng)力節(jié)點和現(xiàn)澆節(jié)點相比，有較長的水平段，且下降緩慢，說明裝配式節(jié)點試件的變形能力較好。試件屈服前荷載隨位移呈線性增長，試件開裂后，剛度下降；當(dāng)試件達(dá)到峰值荷載時，骨架曲線接近水平，位移大幅增長，而荷載基本保持不變，說明此階段梁端混凝土開裂，消耗了大部分的能量；繼續(xù)加載直至破壞，試件的承載能力隨著位移的增長而降低。裝配式試件梁端混凝土在保護(hù)層脫落退出工作后，內(nèi)部核心混凝土在高強(qiáng)密配箍筋的約束下仍能繼續(xù)工作，梁端端板在高強(qiáng)螺栓、梁端縱筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋反向拉伸作用時，發(fā)生輕微翹曲，使得試件具有良好的恢復(fù)力特性，導(dǎo)致承載力下降不明顯。

3.3 延性系數(shù)

試驗采用位移延性系數(shù)，以柱頂水平極限位移和屈服位移的比值μ表示構(gòu)件延性，試驗結(jié)果見表4。

從表4中可看到，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)位移延性系數(shù)要求大于2.0，以往試驗中得到的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架節(jié)點的延性系數(shù)[2-3]約在2.0～5.5之間，而本次試驗裝配式試件的延性系數(shù)均在該范圍內(nèi)，說明節(jié)點具有較好的變形能力?，F(xiàn)澆試件節(jié)點核心區(qū)混凝土發(fā)生剪切斜裂縫，但是節(jié)點核心區(qū)混凝土在高強(qiáng)螺旋箍筋的約束作用下，并沒有表現(xiàn)出脆性，而是仍能承擔(dān)一定的荷載，體現(xiàn)了高強(qiáng)箍筋的優(yōu)越性。從測得的荷載可以得到，裝配式試件承載力均比現(xiàn)澆試件大，可能由于在裝配式試件的梁端施加了預(yù)應(yīng)力起到了一定作用?，F(xiàn)澆試件和裝配式試件的極限荷載與屈服荷載的比值均在1.18～1.20之間。

3.4 耗能能力

根據(jù)《建筑抗震試驗方法規(guī)程》(JGJl01—96)[15]定義的能量耗散系數(shù)E來衡量試件的能量耗散能力，等效黏滯阻尼系數(shù)反映耗能能力大小，按式(1)計算，在循環(huán)作用下試件的等效黏滯阻尼系數(shù)隨位移變化趨勢如圖8所示。

表4 試件的荷載特征值及位移延性

(1)

從圖8中可看到：

(1)現(xiàn)澆節(jié)點試件的等效粘性阻尼系數(shù)與裝配式試件的相近。

(2)根據(jù)以往的研究結(jié)果[16]，鋼筋混凝土節(jié)點的等效黏滯阻尼系數(shù)he為0.1左右，裝配式試件的等效黏滯阻尼相差不大，表現(xiàn)出較好的規(guī)律性，等效黏滯阻尼系數(shù)he基本保持在0.06～0.25之間。最大荷載時裝配式試件的等效黏滯阻尼系數(shù)he在0.10左右，加載后期he均大于0.10，說明其耗能能力優(yōu)于現(xiàn)澆試件。

圖8 等效黏滯阻尼系數(shù)Fig.8 Equivelent viscous damping coefficient

3.5 剛度退化

隨著加載位移不斷增加．試件的損傷累積會造成剛度隨位移的增加而減小[17]。試件的割線剛度退化曲線如圖9所示。

圖9 試件剛度退化曲線Fig.9 Stiffness degradation of specimens

從圖9中可以看出：

(1)現(xiàn)澆試件剛度略小于裝配式試件，兩種試件的剛度退化趨勢比較一致，呈指數(shù)函數(shù)退化，原因可能是在加載過程中現(xiàn)澆試件發(fā)生節(jié)點區(qū)核心混凝土剪切破壞，承載力略低于裝配式試件，剛度退化明顯，耗能能力較弱。

(2)裝配式試件在加載初期，由于有高強(qiáng)螺栓初始預(yù)應(yīng)力的作用，試件整體性好，剛度大；裝配式試件的剛度退化趨勢大致相同，進(jìn)入屈服階段后，剛度退化較明顯。隨著位移的發(fā)展梁端彎矩相應(yīng)增大，梁端縱筋達(dá)到屈服，梁端塑性鉸區(qū)裂縫不斷增多變寬,試件累積損傷和鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)滑移等均使試件剛度降低。試件加載后期，隨著位移的增加，剛度退化緩慢,此階段梁端混凝土裂縫已經(jīng)發(fā)展完全，沒有新的裂縫出現(xiàn)，在反復(fù)荷載作用下，梁端塑性鉸區(qū)受拉裂縫僅閉合張開，對剛度降低影響不明顯。

(3) 試件在低周反復(fù)荷載作用下，RC-01開裂前剛度降低為4.10%～16.69%，開裂后直至破壞剛度降低為4.86%～20.36%； PAN-03～06開裂前剛度降低為4.92%～16.06%，開裂后直至破壞剛度降低為0.18%～12.41%；PAN-07～08開裂前剛度降低為1.71%～11.51%，開裂后直至破壞剛度降低為0.17%～8.78%。對比彈性階段的剛度退化，RC-01與PAN-03～06退化速度基本相同， RC-01與PAN-07～08相比，裝配式試件剛度退化較慢，PAN-03～06與PAN-07～08相比，加梁鋼板箍的試件剛度退化較慢，說明梁端鋼板箍使梁端塑性鉸外移，起到了一定的約束作用。而在開裂后，裝配式試件的剛度退化均比RC-01小，從而顯示出裝配式通過端板螺栓連接，施加梁端預(yù)應(yīng)力，高強(qiáng)螺旋箍筋約束的裝配式構(gòu)造具有良好的抵抗能力。

4 結(jié) 論

通過對全裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁與高強(qiáng)鋼筋約束混凝土柱端板螺栓連接節(jié)點試件進(jìn)行低周反復(fù)荷載試驗，可以得到以下結(jié)論：

(1)裝配式試件與現(xiàn)澆試件相比無明顯捏縮現(xiàn)象，滯回曲線更加飽滿，在水平反復(fù)荷載作用下試件的滯回曲線對稱發(fā)展，在推、拉反復(fù)荷載作用下試件的抗側(cè)移剛度以及承載力基本相同，試件具有良好的抗震性能。循環(huán)次數(shù)對節(jié)點的承載力退化影響較小，裝配式試件抗剪能力良好，耗能能力更強(qiáng)。

(2)裝配式試件與現(xiàn)澆試件相比，裝配式試件的剛度退化趨勢大致相同，試件加載后期，剛度退化緩慢，現(xiàn)澆試件剛度略小于裝配式試件。

(3)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架節(jié)點的延性系數(shù)在2.0～5.5之間，而該裝配式試件節(jié)點延性系數(shù)均在該范圍內(nèi)，說明節(jié)點具有較好的變形能力。裝配式試件承載力均比現(xiàn)澆試件大，現(xiàn)澆試件和裝配式試件的極限荷載與屈服荷載的比值均在1.18?-1.20之間。

(4)裝配式試件的等效黏滯阻尼相差不大，表現(xiàn)出較好的規(guī)律性。裝配式試件的等效黏滯阻尼系數(shù)基本保持在0.06?-0.25左右，耗能能力較好。

[ 1 ] 柳炳康,張瑜中,晉哲鋒,等. 預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架接合部抗震性能試驗研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報, 2005, 26(2): 60-65. LIU Bingkang, ZHANG Yuzhong, JIN Zhefeng, et al. Experimental study on seismic behavior of prestressed fabricated PC frame connections [J]. Journal of Building Structures, 2005, 26(2): 60-65.

[ 2 ] 陳佳佳. 新型預(yù)應(yīng)力預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)點試驗研究[D]. 南京: 東南大學(xué), 2011.

[ 3 ] 薛偉辰,楊新磊,王蘊,等. 現(xiàn)澆柱疊合梁框架節(jié)點抗震性能試驗研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報, 2008, 29(6): 9-17. XUE Weichen, YANG Xinlei, WANG Yun, et al. Experimental study on seismic behavior of different type of frame connections with composite beam s and cast-in-place columns[J]. Journal of Building Structures, 2008, 29(6): 9-17.

[ 4 ] 趙斌,呂西林,劉海峰. 預(yù)制高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)后澆整體式梁柱組合件抗震性能試驗研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報, 2004, 25(6): 22-28. ZHAO Bin, Lü Xilin, LIU Haifeng. Experimental study on seismic behavior of precast concrete beam-column subassemblage with cast-in-situ monolithic joint[J]. Journal of Building Structures, 2004, 25(6): 22-28.

[ 5 ] 何一凡. 裝配整體式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點抗震性能試驗研究[D]. 北京: 北京建筑大學(xué), 2014.

[ 6 ] 于建兵,郭正興,管東芝. 新型預(yù)制裝配框架節(jié)點抗震性能研究[J]. 施工技術(shù), 2014, 43(22): 26-29. YU Jianbing，GUO Zhengxing，GUAN Dongzhi. Experimental study on seismic behavior of a newprecast beam-to-column connection[J]. Construction Eechnology, 2014, 43(22): 26-29.

[ 7 ] 郭彤,宋良龍,張國棟,等. 腹板摩擦式自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱節(jié)點的試驗研究[J]. 土木工程學(xué)報, 2012, 45(6): 23-32. GUO Tong, SONG Lianglong, ZHANG Guodong, et al. Experimental study on beam-column connections of self-centering prestressedconcrete frame with web friction devices[J].China Civil Engineering Journal，2012, 45(6): 23-32.

[ 8 ] CHENGA C T, CHEN C C. Seismic behavior of steel beam and reinforcedconcrete column connections[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2005, 61(5): 587-606.

[ 9 ] XUE W, YANG X.Seismic tests of precast concrete, moment-resisting frames andconnections[J]. PCI Journal, 2010, 55(3): 102-121.

[10] CHEOK G S LEW H S. Model precast concrete beam-to-column connections subject to cyclic loading[J]. PCI Journal, 1993, 38(4): 80-92.

[11] LOO Y C, YAO B Z. Static and repeated load tests on precast concrete beam-to-column connections[J]. PCI journal, 1995, 40(2): 106-115.

[12] NIGEL PRIESTLEY M J,MACRAC G A. Seismic tests of precast beam-to-column jointsubassemblages with unbonded tendons[J]. PCI journal, 1996, 41(1): 64-81.

[13] 普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn):GB/T50081—2002[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[14] 《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》:GB/T228.1—2010. [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[15] 建筑抗震試驗方法規(guī)程:JGJ101—96[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997.

[16] 江見鯨.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1994:80-85.

[17] 種迅,孟少平,潘其健. 后張預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架梁柱節(jié)點抗震性能試驗研究[J]. 土木工程學(xué)報, 2012, 45(12): 38-44. CHONG Xun, MENG Shaoping, PAN Qijian. Experimental study on seismic performance of Post-Tensioned Prestressed Precast Concrete beam-column assemblages[J].China Civil Engineering Journal，2012,45(12): 38-44.

Tests for aseismic behavior of prestressed fabricated precast concrete beam-column joints subjected to cyclic loading

HAN Chun1,2, LI Qingning1, JIANG Weishan1, JIAN Haotian1

(1. School of Civil Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China;2. School of Civil Engineering and Architecture, Xinxiang University, Xinxiang 453003, China)

Here, a new type of fully fabricated prestressed concrete beam and high-strength reinforced concrete column joints with end plate bolting was presented. Tests for selected beam-column joints under cyclic loading were performed. Six prefabricated prestressed fabricated intermediate connection specimens and a cast-in-situ connection specimen were tested comparatively. Performances of the tested specimens were evaluated in terms of failure mode, load- displacement hysteresis curves, skeleton curve, ductility factor, stiffness degradation, and energy dissipation capacity, etc. The results showed that the tested specimens exhibit a strong column-weak beam failure mechanism; the load- displacement hysteresis curves of the prefabricated prestressed fabricated intermediate joints under low cyclic loading are plump, the specimens’ ductility, energy dissipation capacity and aseismic performance are better, their stiffness degradation rules are similar to each other. The results provided a theoretical basis and a technical support for extending the application of prestressed reinforced concrete frame structures in seismic zones.

prestressed concrete; fabricated integral frame; beam-column joints; cyclic loading; aseismic behavior

高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20106120110004);河北省地方科技項目(2011188);國家自然科學(xué)基金(51308419)

2015-09-01 修改稿收到日期：2015-12-30

韓春 女，博士生，講師，1982年2月生

P375; TU317.1

A

10.13465/j.cnki.jvs.2017.01.036