抗震實驗論文：澆筑節點區抗震實驗探究

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本文作者：程亮1李英民2姜寶龍2作者單位：1重慶建工第四建設有限責任公司2重慶大學

試驗結果

1試件破壞過程

該試驗中，與傳統節點相比較，核心區采取加強措施后，夾心節點試件的破壞過程和破壞特征并沒有明顯改變，與國內其他類似試驗研究[4-7]情況基本一致。試驗過程中最先出現梁彎剪裂縫，而后是核心區剪切裂縫出現；隨著裂縫的開展，梁縱向鋼筋與節點箍筋及部分豎向短筋、柱縱筋先后進入屈服狀態；加載后期框架梁裂縫發展緩慢，核心區裂縫迅速發展成網狀，并向上下柱端延伸，直至節點混凝土破碎、剝落。試件失效時，框架梁變形明顯，核心區破壞較嚴重，試件均為節點箍筋屈服后核心區斜壓型剪切破壞導致失效。各個試件試驗過程中核心區形成比較明顯的X形裂縫，梁端破壞也比較嚴重。后期加載過程中，核心區保護層混凝土劈裂成錐形，延伸至柱端，損傷部位基本都集中在節點核心區；但加插短鋼筋后的試件G2-G4核心區裂縫發展及柱端破壞情況要輕于傳統構件G1，試件損傷主要集中在梁端和節點區。

2試件破壞形態

反復荷載作用下，各個試件的裂縫分布圖和試件的破壞形態照片如圖2所示。

3梁外端豎向荷載－豎向位移曲線

梁端的荷載-位移滯回曲線見圖3（只列出左側梁端的曲線）。

試驗結果分析

1受壓承載力

對夾心節點采取加插短鋼筋措施主要是用來解決抗壓的問題的，通過對4個試件的柱縱筋應變的研究，發現即使到了較高位移延性下，柱筋也只是個別測點才屈服，且短筋較多的G3柱筋屈服程度明顯輕于其他構件，這說明加插的短鋼筋抗壓效果比較明顯。依照國內外單調軸壓試驗的研究結果[8-11]，樓蓋采用較低強度等級的混凝土時，夾心節點核心區可能出現受壓破壞；當柱與樓蓋混凝土強度比小于1.4時，夾心節點試件核心區軸向受壓承載力不低于柱端，此時受壓破壞的部位可能出現在柱端。由于我國規范有嚴格的軸壓比限值，軸向壓力作用下框架柱發生受壓破壞的可能性較小，但承受彎矩較高時可能發生偏心受壓破壞。因此對夾心節點采取一定加強措施是必要的，采取加插短筋措施的構件提高了夾心節點的抗壓能力，短筋分擔了柱筋在節點周圍的壓力，使核心區和柱端發生受壓破壞的可能性減小。該次試驗中，試件的試驗軸壓比超過0.4以上，這種情況下，沒有發生核心區軸心受壓破壞、偏心受壓破壞，也沒有出現軸壓比較高導致試件抗震性能嚴重降低的情況，夾心節點的抗壓性能并不低于傳統節點試件。因此可以看出，加插短筋是一種行之有效的解決抗壓的措施。

2核心區受剪承載力

由于高剪壓比夾心節點主要為核心區剪切破壞引發構件失效，因此核心區抗剪承載力大小對試件抗震性能的影響十分明顯。如表2所示，在核心區抗剪承載力的變化上，增設豎向短筋可以使夾心節點核心區抗剪承載力與傳統節點相當；但增加插筋數量，核心區抗剪承載力并沒有提高。3位移延性從表3中可以看出，雖然加插短鋼筋的試件承載力與傳統節點相當，但位移延性要低于傳統節點。傳統節點的位移延性高，原因在于其屈服位移要低于其他幾個采取加強措施的構件，但4個構件的失效位移大致相當。