鋼纖維增強高強鋼筋混凝土梁柱節(jié)點抗震性能試驗研究

張健新， 張 標， 戎 賢， 丁傳林

(1.河北工業(yè)大學 土木與交通學院， 天津 300401; 2.河北省土木工程技術研究中心， 天津 300401)

在鋼筋混凝土結構中，梁柱節(jié)點是傳遞梁柱之間荷載的關鍵構件.為使框架結構在地震荷載作用下具有充足的延性，混凝土規(guī)范規(guī)定結構設計應遵循“強節(jié)點弱構件”的設計原則.目前提高節(jié)點強度的方法通常是在節(jié)點核心區(qū)增加箍筋，但這同時又出現節(jié)點區(qū)域配筋過密的問題，不利于混凝土的澆筑[1].高強鋼筋是一種經濟、環(huán)保的高性能鋼材，應用高強鋼筋可提高梁柱節(jié)點的安全儲備，減輕節(jié)點區(qū)域配筋過密的問題[2-4]，傅健平等[5]提出隨著鋼筋強度等級的提高，框架梁端進入塑性鉸階段會減緩，且梁端塑性鉸數量也會減少.高強鋼筋與普通混凝土結構結合會使鋼筋的錨固性能降低[6-7]，不能完全發(fā)揮高強鋼筋的優(yōu)良性能，Hwang等[8]發(fā)現配置HRB600高強鋼筋會增大梁筋的滑移，所以探索一種與高強鋼筋相匹配的高性能混凝土是目前仍需解決的一個熱點問題.

鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良的混凝土[9-11]，將鋼纖維加入到混凝土中不僅提高了混凝土的整體性，同時也提高了混凝土的抗拉強度和與鋼筋之間的黏結性能，在節(jié)點核心區(qū)應用鋼纖維混凝土，也能減少節(jié)點核心區(qū)的配箍量，削弱節(jié)點核心區(qū)的破壞[12-13].鞠彥忠等[14]進行了24個鋼纖維活性粉末混凝土梁柱節(jié)點的試驗研究，研究了鋼纖維活性粉末混凝土的抗裂影響因素.王德弘等[15]進行了8個鋼纖維活性粉末混凝土梁柱中節(jié)點的試驗研究.Abbas等[16]利用ABAQUS軟件探究了鋼纖維混凝土對節(jié)點抗震性能的改善效果.以上研究主要單獨集中在高強鋼筋或鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點方面，尚未發(fā)現采用鋼纖維混凝土整體增強配置HRB600鋼筋的梁柱節(jié)點.本文對應用HRB600高強鋼筋和鋼纖維混凝土整體/局部增強的梁柱節(jié)點(6個梁柱中節(jié)點、4個梁柱邊節(jié)點)進行低周往復試驗，分析了各試件的破壞形態(tài)、滯回性能、延性性能、耗能能力、累積損傷，對比分析了采用中國規(guī)范GB 50011—2010和美國規(guī)范ACI 352—02計算梁柱節(jié)點的受剪承載力，為HRB600高強鋼筋鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點的抗震性能研究提供參考.

1 試驗概況

1.1 構件設計

本次試驗共設計和制作10個梁柱節(jié)點，包括6個中節(jié)點試件和4個邊節(jié)點試件.JZ1試件為HRB600高強鋼筋普通混凝土梁柱中節(jié)點，JZ2～JZ5試件為HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱中節(jié)點，JZ6試件為HRB600高強鋼筋鋼纖維關鍵區(qū)域局部增強混凝土梁柱中節(jié)點，其增強區(qū)域為節(jié)點核心區(qū)及向左右梁端延伸350 mm.JB1試件為HRB600高強鋼筋普通混凝土梁柱邊節(jié)點，JB2與JB3試件為HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱邊節(jié)點.JZ4試件為HRB600高強鋼筋鋼纖維關鍵區(qū)域局部增強梁柱邊節(jié)點，其增強區(qū)域為節(jié)點核心區(qū)及向梁端延伸350 mm.各試件柱子的截面尺寸為350 mm×350 mm，梁的截面尺寸為250 mm×400 mm，試件高為2 800 mm，其中梁柱中節(jié)點試件長為3 550 mm，梁柱邊節(jié)點試件的長為1 950 mm，混凝土保護層厚度為25 mm.試驗的主要變量參數為軸壓比、剪壓比、配箍率、混凝土種類和鋼纖維混凝土的應用范圍，試件尺寸及配筋如圖1所示，各試件參數如表1所示.

表1 各試件參數

1.2 材料力學性能

試驗所用普通混凝土強度等級為C55，實測抗壓強度平均值為55.60 MPa，鋼纖維混凝土的制備方式是將鋼纖維按體積比為1.2%的摻量加入，鋼纖維的長徑比為60，抗拉強度約為1 000 MPa，實測鋼纖維混凝土抗壓強度平均值為57.30 MPa.試件梁柱縱筋為HRB600鋼筋，箍筋為HRB400鋼筋，各鋼筋的實測力學性能如表2所示.

表2 鋼筋的實測力學性能平均值

1.3 加載裝置

本次試驗采用擬靜力加載方案，加載裝置如圖2所示.加載過程采用力和位移混合控制.試驗首先在柱頂采用豎向千斤頂施加恒定荷載，然后在梁端通過拉壓千斤頂施加往復荷載.在梁筋屈服之前采用力控制，每級循環(huán)1次，當梁筋屈服后，試驗改為位移控制，每級循環(huán)3次，直至試件破壞.當梁端荷載下降到峰值荷載的85%時，試驗停止.

2 試驗結果分析

2.1 試驗現象及破壞形態(tài)

各試件的最終破壞形態(tài)如圖3所示.在加載初期試件處于彈性階段，梁端首先出現彎曲裂縫.隨著加載的進行，試件進入彈塑性階段，核心區(qū)開始出現剪切裂縫，梁端裂縫持續(xù)擴展，試件從塑性階段直到破壞，節(jié)點核心區(qū)剪切裂縫不斷發(fā)展，部分試件核心區(qū)混凝土保護層剝落.

對比配置HRB600鋼筋鋼纖維整體增強梁柱中節(jié)點JZ2和JZ3試件可以發(fā)現，軸壓比較高的JZ3試件在破壞時的最大裂縫寬度小于軸壓比較小的JZ2試件，且核心區(qū)柱端裂縫相對較少，但梁柱交界處混凝土脫落量有所增加，表明在地震荷載作用下，增大軸壓比會增加梁柱交叉處混凝土破壞.與鋼纖維整體增強的HRB600鋼筋中節(jié)點JZ5試件和邊節(jié)點JB3試件相比，剪壓比較大的鋼纖維整體增強的HRB600鋼筋中節(jié)點JZ4試件和邊節(jié)點JB2試件呈現明顯的核心區(qū)剪切破壞特征，核心區(qū)混凝土保護層的剝落位置主要集中在主應力線上.尤其是中節(jié)點JZ4試件，其剪壓比為0.273，是中節(jié)點JZ5試件的1.33倍，其核心區(qū)混凝土剝落量和最大裂縫寬度均大于剪壓比較小的JZ5試件，這表明當剪壓比超過0.25后，會在一定程度上增加HRB600鋼筋鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點核心區(qū)混凝土剝落，加大核心區(qū)裂縫寬度，對抗震不利.

相較于HRB600高強鋼筋普通混凝土梁柱中節(jié)點JZ1試件和HRB600高強鋼筋普通混凝土梁柱邊節(jié)點JB1試件，HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱中節(jié)點JZ2試件的破壞階段核心區(qū)交叉貫通裂縫數量比JZ1試件多60%，而相同加載工況下的裂縫寬度只有JZ1試件的50%左右，且在最終破壞階段，JZ2試件核心區(qū)幾乎無剝落，JZ1試件的核心區(qū)剝落量約占總面積的25%.HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱邊節(jié)點JB3試件與普通混凝土JB1試件相比具有相似的破壞特征，均出現裂縫增多、寬度降低的現象，且在破壞階段，JB3試件的混凝土剝落量僅為JB1試件的10%左右，表明無序分布的鋼纖維能夠有效抑制核心區(qū)裂縫的開展，使混凝土內的拉應力分布更為均勻，破壞時開裂路徑多但斜裂縫寬度小，能夠細化混凝土裂縫，顯著提高試件混凝土的抗剝落效果，進而顯著改善試件的破壞形態(tài).與HRB600高強鋼筋鋼纖維混凝土關鍵區(qū)域局部增強梁柱中節(jié)點JZ6試件和HRB600高強鋼筋鋼纖維關鍵區(qū)域局部增強梁柱邊節(jié)點JB4試件相比，鋼纖維整體增強的JZ2和JB3試件的破壞過程與前者基本相同，但JZ6試件和JB4試件的核心區(qū)裂縫數量更多，混凝土剝落量稍多，主要集中在核心區(qū)主應力線上，因此從破壞形態(tài)和施工便易性上考慮，認為鋼纖維整體增強節(jié)點試件更有優(yōu)勢.

2.2 滯回性能

根據梁端實測的試驗數據，各試件的荷載-位移滯回曲線如圖4所示.各試件滯回曲線在加載正反方向基本對稱，彈性階段滯回曲線呈線性分布，彈塑性階段，滯回曲線呈“梭形”分布；塑性到破壞階段，滯回曲線出現捏攏現象，此時滯回環(huán)面積最大，耗能最大.

對比JZ2和JZ3試件，在軸壓比較大的HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱中節(jié)點JZ3試件的滯回曲線循環(huán)次數更少，承載力下降更快，耗能更小.對比中節(jié)點JZ4，JZ5試件和邊節(jié)點JB2，JB3試件，剪壓比較大的中節(jié)點JZ4試件和邊節(jié)點JB2試件的極限承載力更高，而滯回環(huán)面積減小，滯回環(huán)的捏縮現象更加嚴重，這主要是由于JZ4和JB2試件發(fā)生了明顯剪切破壞所致.與普通混凝土JZ1和JB1試件相比，HRB600高強鋼筋鋼纖維增強的梁柱中節(jié)點JZ2，JZ6試件和HRB600高強鋼筋鋼纖維增強的梁柱邊節(jié)點JB3，JB4試件的滯回曲線更加飽滿，屈服荷載、極限荷載和破壞位移均有提高，尤其對邊節(jié)點試件的滯回效應改善明顯.與關鍵區(qū)域局部增強混凝土梁柱節(jié)點JZ6和JB4試件相比，在軸壓比和剪壓比等條件不變的情況下，鋼纖維整體增強中節(jié)點JZ2試件滯回性能稍有改善，同時鋼纖維整體增強的邊節(jié)點JB3試件極限承載力明顯提高，且耗能增加明顯.

2.3 延性性能

各試件的延性性能一般采用延性系數進行評價.試件的位移及延性系數如表3所示，其中延性系數的定義為破壞位移與屈服位移之比.

相比于JZ3試件，軸壓比較低的JZ2試件的屈服位移、破壞位移及延性系數平均值分別比JZ3試件高7.4%，19.4%和11.2%，這表明增大試件的軸壓比，會降低試件的變形能力.對比JZ4，JZ5試件和JB2，JB3試件可以看出，JZ4，JB2試件的剪壓比分別比JZ5，JB3試件高33.2%和16.7%；中節(jié)點JZ4試件的開裂位移和延性系數平均值分別比JZ5試件低14.6%和2.7%，而屈服位移和破壞位移平均值分別比JZ5高15.6%和11.1%；邊節(jié)點JB2試件的開裂、屈服和破壞位移及延性系數平均值分別比JB3低14.7%，10.0%，12.6%和4.2%，表明增大剪壓比會加重節(jié)點核心區(qū)混凝土的破壞程度，從而降低試件的延性性能.

普通混凝土梁柱中節(jié)點JZ1試件與邊節(jié)點試件JB1試件相比，HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱中節(jié)點JZ2試件的開裂位移、破壞位移和延性系數平均值分別比JZ1試件高40.5%，17.2%和10.3%；HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱邊節(jié)點JB3試件的開裂、破壞位移和延性系數平均值分別比JB1試件高19.4%，11.1%和8.0%.說明鋼纖維混凝土能顯著提高試件的開裂位移、破壞位移和延性系數，主要是因為鋼纖維的橋接作用能有效抑制核心區(qū)裂縫的開展，同時無序分布的鋼纖維使混凝土內的拉應力分布更為均勻，破壞時開裂路徑多但斜裂縫寬度小，從而有效增強節(jié)點核心區(qū)混凝土的整體性.對比中節(jié)點JZ2，JZ6試件和邊節(jié)點JB3，JB4試件的位移延性系數(表1)可知，鋼纖維整體增強與關鍵區(qū)域局部增強試件的延性性能和變形能力區(qū)別不明顯.

表3 試件的位移及延性系數

2.4 骨架曲線

骨架曲線繪制方式是將滯回曲線的各滯回環(huán)正負頂點坐標通過平滑的曲線相連，各試件的骨架曲線如圖5所示.

通過對比HRB600高強鋼筋梁柱中節(jié)點和邊節(jié)點骨架曲線發(fā)現，鋼纖維增強試件的骨架曲線更加飽滿，試件初始剛度、承載力更高，屈服后試件的強度下降更緩，平臺段更長，展現出更強的延性和耗能.相較于鋼纖維整體增強的試件，普通混凝土JZ1和JB1試件承載能力偏弱，試件達到峰值荷載后承載力下降較快，且試件骨架曲線的初始剛度較低，在邊節(jié)點試件中尤為明顯，這主要是因為普通混凝土不能很好地控制混凝土的損傷，應用普通混凝土不會使HRB600高強鋼筋的性能得到充分發(fā)揮.整體來看，HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強的梁柱中節(jié)點JZ4試件和HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強的梁柱邊節(jié)點JB2試件的初始剛度、承載力最高，但是峰值荷載后其承載力下降較快，破壞位移降低，表明隨著剪壓比的增大，試件的承載能力增加，變形能力降低；同時其節(jié)點核心區(qū)破壞較為嚴重，從而其累積耗能較大.

2.5 剛度退化

試件的剛度退化是衡量節(jié)點抗震能力的另一個重要指標，各試件的剛度退化曲線如圖6所示.

對比梁柱中節(jié)點JZ2，JZ3試件，軸壓比較高的JZ3試件剛度退化率顯著高于JZ2試件，這主要是由于隨著軸壓比的增加，往復加載下核心區(qū)混凝土損傷加重，出現剛度退化過快的情況.對比梁柱中節(jié)點JZ4，JZ5試件和梁柱邊節(jié)點JB2，JB3試件，剪壓比較小的JZ5和JB3試件的剛度退化率顯著小于JZ4和JB2試件，表明增大剪壓比，試件承載力雖稍有提高，但剛度退化速率會顯著增加.對比中節(jié)點JZ1，JZ2試件和邊節(jié)點JB1，JB3試件，鋼纖維整體增強JZ2，JB3試件的剛度退化率均低于普通混凝土JZ1，JB1試件，這說明應用鋼纖維混凝土能夠增強混凝土的整體性，減緩裂縫的發(fā)展，進而緩解剛度退化.對比中節(jié)點試件JZ2，JZ6和邊節(jié)點JB3，JB4試件，鋼纖維整體增強梁柱中節(jié)點JZ2試件的剛度退化率低于關鍵區(qū)域局部增強混凝土梁柱中節(jié)點JZ6試件，鋼纖維整體增強的邊節(jié)點JB3試件與鋼纖維關鍵區(qū)域局部增強梁柱邊節(jié)點JB4試件剛度退化率在加載初期和加載后期相差不明顯，在加載中期鋼纖維整體增強的剛度退化率較小，剛度退化較為緩慢，這說明鋼纖維整體增強在減緩節(jié)點的剛度退化方面優(yōu)于關鍵區(qū)域局部增強的節(jié)點.

2.6 耗能能力

試件的耗能可以通過累積耗能曲線進行評價，試件在某點的累積耗能為從試驗開始到該點所有滯回環(huán)面積之和，各試件的累積耗能曲線如圖7所示.

對比分析JZ2和JZ3試件可知，相同位移條件下，軸壓比較小的JZ2試件的耗能高于JZ3試件，這表明減小試件軸壓比會增加耗能.對比JZ4，JZ5試件和JB2，JB3試件可知，中節(jié)點JZ4，JZ5試件的加載初期累積耗能曲線基本重合，但由于JZ4試件剪壓比較高，所以梁端配筋量增加，最終導致耗能增加、破壞加重.相同位移條件下，剪壓比較小的JB3試件的耗能小于JB2試件，這是因為剪壓比增加，導致相同位移階段試件損傷加重；但最終耗能JB3大于JB2，這主要是由于剪壓比降低，破壞位移增大，試件循環(huán)加載次數增加，耗能增加.對比JZ1，JZ2試件和JB1，JB3試件，JZ2試件的耗能明顯高于JZ1試件，JB3試件的耗能明顯高于JB1試件，這表明應用鋼纖維整體增強試件可以顯著提高梁柱節(jié)點的耗能.對比JZ2，JZ6試件和JB3，JB4試件，在位移相同的條件下，鋼纖維整體增強JZ2，JB3試件的累積能量耗散分別大于關鍵區(qū)域局部增強JZ6，JB4試件，且最終能量耗散JB3大于JB4試件，這說明鋼纖維整體增強試件的耗能大于關鍵區(qū)域局部增強試件的耗能，以及提高鋼纖維混凝土的應用范圍會增加試件的能量耗散.

2.7 累積損傷

各試件在試驗的不同階段，剛度退化和耗能主要通過試件的累積損傷指標評價，各試件的累積損傷指標如表4所示.

表4 試件累積損傷指標

對比中節(jié)點JZ2，JZ3試件，軸壓比較高的JZ3試件開裂階段的累積損傷指標比JZ2試件高15.0%，破壞節(jié)點高1.2%.與中節(jié)點JZ5試件相比，在開裂、屈服和破壞階段，剪壓比較高的JZ4試件的累積損傷指標分別比JZ5高37.2%，2.7%和0.8%，與邊節(jié)點JB3試件相比，剪壓比較高的JB2試件的各個階段累積損傷指標分別比JB3高1.1%，17.7%，9.0%和0.3%，表明增大剪壓比，增加梁端縱向鋼筋的配筋量會使節(jié)點核心區(qū)剪力增加，加重節(jié)點核心區(qū)的剪切破壞，從而導致試件的累積損傷指標增加.相比于鋼纖維整體增強的JZ2，JB3試件，在開裂、屈服、極限和破壞階段，普通混凝土JZ1試件的累積損傷指標分別比JZ2高23.2%，1.6%，0.6%和0.9%，普通混凝土JB1試件的累積損傷指標分別比JB3高6.7%，14.9%，10.4%和2.4%，這主要是由于鋼纖維減小了試件的裂縫寬度，增強了混凝土在開裂后的整體性，減緩了試件的累積損傷.對比JZ2，JZ6試件和JB3，JB4試件，關鍵區(qū)域局部增強混凝土梁柱中節(jié)點JZ6試件在開裂階段的累積損傷指標比JZ2試件高16.9%，而邊節(jié)點JB3比JB4試件開裂階段的累積損傷指標稍高，其他階段相差不明顯，主要是因為鋼纖維能夠很好地限制裂縫的開展.

3 節(jié)點剪力承載力

利用梁端擬靜力作動器讀取正負梁端荷載極限值，依據《建筑抗震設計規(guī)范》 (GB 50011—2010)[17]中節(jié)點核心區(qū)剪力計算公式計算出核心區(qū)剪力試驗值Vt，Vc,GB和Vc,ACI，分別為根據《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)和美國ACI 352—02[18]給出的節(jié)點核心區(qū)剪力設計值計算得到的理論值，見表5.本次試驗主要探究了軸壓比、剪壓比、混凝土種類及鋼纖維混凝土應用范圍對梁柱節(jié)點抗震性能的影響.為了削弱混凝土因實際強度不同導致節(jié)點核心區(qū)承載力的影響，將試驗值Vt除以混凝土實際強度fc與核心區(qū)有效面積bjhj的乘積，可得表示試件核心區(qū)單位面積受剪承載力數值的剪壓比Vt/(fcbjhj).

由表5的試驗和計算的數據可知，軸壓比較大的HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強節(jié)點JZ3試件與軸壓比較小的HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強的節(jié)點JZ2試件相比，無論是核心區(qū)剪力試驗值和剪壓比均基本相同，僅規(guī)范設計值Vc,GB存在些許差異，這說明在一定的范圍內提高HRB600高強鋼筋鋼纖維混凝土節(jié)點試件軸壓比并不能顯著增加節(jié)點核心區(qū)混凝土的受剪承載力.

當節(jié)點核心區(qū)配箍率一定時，節(jié)點核心區(qū)的受剪承載力和核心區(qū)剪壓比隨梁端縱筋的增加而增大.中節(jié)點JZ4，JZ5試件的配箍率相同，邊節(jié)點JB2，JB3試件的配箍率也相同，而JZ4，JB2試件的梁縱筋截面積分別比JZ5，JB3試件高33.3%和16.7%，中節(jié)點JZ4的核心區(qū)剪力試驗值和剪壓比分別比JZ5的高7.7%和8.0%，邊節(jié)點JB2的核心區(qū)剪力試驗值和剪壓比分別比JB3的高6.8%和6.8%，表明節(jié)點核心區(qū)剪力不僅可以由核心區(qū)箍筋和混凝土承擔，梁端的貫穿縱筋也對核心區(qū)抗剪有著積極的提升作用.

鋼纖維可以分擔混凝土部分剪應力，提高混凝土的抗剪作用，用鋼纖維混凝土制作梁柱節(jié)點可以提高節(jié)點核心區(qū)抗剪效果.HRB600高強鋼筋普通混凝土梁柱邊節(jié)點JZ1試件和HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱邊節(jié)點JZ2試件相比，JZ2比JZ1在核心區(qū)剪力試驗值高3.3%.HRB600高強鋼筋普通混凝土梁柱邊節(jié)點JB1試件和HRB600高強鋼筋鋼纖維整體增強梁柱邊節(jié)點JB3試件相比，JB3的核心區(qū)剪力試驗值比JB1高8.0%，剪壓比高4.7%.鋼纖維混凝土整體增強HRB600高強鋼筋JZ2試件與鋼纖維混凝土關鍵區(qū)域局部增強的JZ6試件相比，剪力試驗值和剪壓比幾乎相同，表明鋼纖維混凝土應用范圍對中節(jié)點核心區(qū)抗剪影響可以忽略不計.而鋼纖維混凝土整體增強HRB600鋼筋JB3試件比鋼纖維混凝土關鍵區(qū)域局部增強的JB4的剪力試驗值高約7.9%.

基于鋼纖維混凝土和鋼材的材性試驗，依據《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)和美國ACI 352—02規(guī)范，分別得出各試件的規(guī)范計算值(見表5)，除邊節(jié)點JB1和JB4試件外，其他試件的受剪承載力試驗值均大于《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)公式計算值，所有試件受剪承載力試驗值均大于美國ACI 352—02公式計算值，受剪承載力試驗值是中國規(guī)范公式計算值的1.11倍，是美國ACI公式計算值的1.21倍，與美國規(guī)范相比中國規(guī)范的核心區(qū)剪力的計算值更加準確，相應的富余度更小.除JZ4，JZ5試件外，中國規(guī)范的核心區(qū)剪力計算值均大于美國ACI規(guī)范計算值，這主要是因為《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)公式考慮了核心區(qū)箍筋作用，因此在核心區(qū)配筋較少的試件中，中國規(guī)范計算更為保守，而美國規(guī)范不考慮箍筋作用，增大核心區(qū)箍筋不會提高核心區(qū)抗剪計算結果，加大核心區(qū)箍筋配筋率會使得中國規(guī)范計算值顯著提高，富余度較小，可能偏于不安全.在中節(jié)點試件中，平均核心區(qū)受剪承載力試驗值是《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)公式計算值的1.16倍，是美國ACI規(guī)范的1.14倍，兩者相差不多；而在核心區(qū)配箍較密的邊節(jié)點試件中，平均核心區(qū)受剪承載力試驗值是《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)公式計算值的1.03倍，是美國ACI規(guī)范的1.32倍，且存在中國規(guī)范試驗值小于計算值的情況.這說明邊節(jié)點核心區(qū)配箍率較高的試件，中國規(guī)范可能高估了實際箍筋的承載力，造成理論值偏高.

表5 各試件節(jié)點核心區(qū)受剪承載力試驗結果和規(guī)范設計值

4 結 論

1) 鋼纖維混凝土能夠減少配置HRB600鋼筋梁柱節(jié)點核心區(qū)的混凝土裂縫寬度，增加裂縫數量，保證試件破壞階段完整性，能夠顯著改善試件的破壞形態(tài).鋼纖維關鍵區(qū)域局部增強與鋼纖維整體增強HRB600鋼筋梁柱節(jié)點試件的破壞情況基本相似.增加軸壓比會增大配置HRB600鋼筋梁柱節(jié)點試件的梁柱交界處混凝土損傷，加劇梁柱交界處混凝土剝落.增加HRB600鋼筋梁柱節(jié)點的剪壓比會加重節(jié)點核心區(qū)混凝土的破壞程度.

2) 增加軸壓比會使配置HRB600鋼筋梁柱節(jié)點試件滯回環(huán)循環(huán)次數減少、承載力下降更快、變形性能降低、剛度退化加快、加重節(jié)點的累積損傷指標.增加剪壓比，滯回環(huán)剪切破壞特征更突出、延性降低、剛度退化加快、試件累積損傷加重.采用鋼纖維混凝土配置HRB600鋼筋節(jié)點試件的滯回曲線更飽滿、延性性能較好、剛度退化較為緩慢.鋼纖維整體增強HRB600鋼筋梁柱節(jié)點試件在耗能、剛度退化方面效果更優(yōu).

3) 應用《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)計算配置HRB600鋼筋鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點的受剪承載力時，對于配箍率較低的中節(jié)點偏于保守，對于配箍率較高的中節(jié)點和部分邊節(jié)點的計算結果更接近于試驗值，對于配箍率較高的部分邊節(jié)點試件偏于不安全.美國ACI 352—02規(guī)范比中國《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2010)的受剪承載力計算值的安全儲備高，其富余度約為10%～43%.