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文档简介

(申请工学硕士学位论文)钢梁与混凝土墙刚接节点抗震性能试验研究培养单位:土木工程与建筑学院学科专业:结构工程研究生:指导教师:2006年4月摘要近年来钢-混凝土混合结构在我国的高层建筑中得到了较为广泛的应用,但目前相关的研究主要集中在该种结构体系在地震作用下结构层间相对位移控制、罕遇地震作用下结构破坏形态等方面,对这种结构体系的抗震薄弱位置(如钢框架梁与钢筋混凝土核心筒连接节点)的研究则不够全面。本文在前人研究的基础上,结合我国的实际情况,对3个钢梁-混凝土墙刚接节点试件进行了低周反复荷载试验,对其在低周反复荷载作用下的承载力和抗震性能进行了研究,内容主要集中在以下几个方面:(1)对3个节点试件在低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线特性、刚度变化、屈服荷载、极限荷载、破坏荷载、延性性能、耗能能力、关键部位的应变分布情况及节点核心区的受力情况进行了试验研究和理论分析;(2)比较了不同螺栓规格和不同连接板厚度的节点试件的承载力和抗震性能,研究了高强螺栓规格和连接板厚度这2个因素对节点工作性能的影响;(3)介绍了光纤光栅传感技术在土木工程领域中的应用研究现状及其基本原理;并通过对比试验,探讨了光纤光栅传感器用于土木工程检测的可行性及实现途径。最后,在总结论文全部工作的基础上提出了一些尚待解决的问题。关键词:钢梁,混凝土墙,刚性连接节点,抗震性能,光纤光栅传感器AbstractInrecentyears,thesteel-concretecombinedstructureisextensivelyappliedtothehighbuildingsinourcountry.But,theresearchesmostlyconcentrateontheseaspectssuchasthecontrolofthecomparativelydisplacementofstructurefloorsundertheearthquakeactionandthedamageshapeofstructurewhenitsuffertherareearthquakeactionetc,theresearchontheweaknesspoint(suchastheconjunctionnodeofsteelbeamandreinforcedconcretecorecanister)ofearthquakeresistanceofthisstructuresystemisnotcomprehensive.Onthebasisoftheformerresearchesandtakingintoaccountthepracticeofourcountry,thispapertakethelowperiodrepeatloadingexperimentforthreerigidconjunctionnodeofsteelbeamandconcretewall,researchingtheirload-bearingcapacityandearthquakeresistanceperformanceunderthelowperiodrepeatloadingaction,themaincontentconcentrateonthefollowingaspects:(1)Analyzingthethreejoint’sdamageshape、hystereticcurve、changeofrigidity、yieldingload、limitload、damageload、durability、energydissipationcapacity、thestrainofthekeypositionandthemomenttransferringmechanism.吉(2)潮Co掩mpa很rin馆gt霜he璃joi宜n拢t店’盛sl证oad塌-be蹦ari伍ng鼠cap丹aci怪ty互and净ea剖rth杆qua石ke肚res剑ist浆anc框ep锦erf圾orm疫anc茫ea钓mon艘gt拜he全joi载nts传wi渗th派dif拘fer补ent胀st窜ud快bol呜td默iam袖ete萄ra瑞nd声dif河fer倚ent改co垄nne滑cti没on恰pla愧te财thi返ckn纲ess纪,r赌ese伏arc掏hin樱gs肝ome疤fa授cto个r出’栋si互nfl茅uen混ce胃on疮the租wo讯rk婶per溪for腿man生ce僚of继the夹jo拢int更su勺ch肆as莲the妥hi纪gh蚕and涌st仁ron楼gs呼tud粱bo呼lt鹿spe顽cif株ica滴tio则n叼、敢con俱nec晋tio谦np毕lat丝et写hic柳kne湖ss毅.榆(粮3)涂Int枝rod貌uci角ng剪the信而app块lic弄ati打onr择ese昆arc营h季co讽ndi饰tio虽na尖nd就bas忍ic速the伪ory误of冰fi那ber宋滚Bra嘱gg贝gr复ati罪ng撒sen疏sor筑in牢ci护vil咬en活gin输eer寻ing嗓at按pr俘ese奶nt,忽by背co朴mpa怨rin耀gt饲he掀exp写eri岔men唯tr累esu趣lt,勇an泼aly锄zin敌gt梢he门rel展ati啄on亦of偷the腔wa番vel锯eng宅th惑to伪str听ain匆,d也isc诊uss永ing头th栗ef亏eas滩ibi柴lit薄ya啄nd观pra引cti袜cin恳ga高ppr多oac泼ho岔fa副ppl扛yin宋gt煎he混FBG特sen赤sor辩fo览rc屯ivi记le潮ngi饥nee毁rin血gd旗ete金cti奇on.括Fin菊all勉y,扰pro困vid颗ing既so闹me腔unr稀eso没lve筛dp值rob怎lem动so颗nt友he仙bas火is脖of制con埋clu幕din板gt珠he址who条le慌pap乘e手r昂’宇sw花ork拘s..仰Key歇wor计d:绵The程st槐eel机be全am,蛮th肾ec摩onc虎ret沟ew扶all批,r祝igi滔dc治onj啦unc使tio欺nn减ode妙,t愧he孝ear之thq存uak络er凯esi输sta俘nce皮pe电rfo搞rma婚nce竹,中FBG宋se模nso盾r玩目盾泡伴录HYPERLINK\l"_Toc134878770"你第一章挖绪论衬1HYPERLINK\l"_Toc134878771"嫌1.泻1常研究背洽景余1HYPERLINK\l"_Toc134878772"兔1.1俊.喊1术问题的榴提出惹1HYPERLINK\l"_Toc134878773"终1.1阳.仅2吊钢吃-猎混凝土捞混合结垦构的结蜜构体系钢1HYPERLINK\l"_Toc134878774"欢1.躺2贸钢载-线混凝土森混合结标构研究欢现状肠4HYPERLINK\l"_Toc134878775"寄1.2熊.槽1务国外研响究冬4HYPERLINK\l"_Toc134878776"引1.2吹.欠2挣国内研贺究烧4HYPERLINK\l"_Toc134878777"遮1.3匪供梁墙连驱接概述巧7HYPERLINK\l"_Toc134878778"侧1.舟4国本文的继主要工梢作秩8HYPERLINK\l"_Toc134878779"麦第二章趴钢梁拿-邮混凝土英墙刚接爆节点试羡验听9HYPERLINK\l"_Toc134878780"叠2.炉1顾试验概礼述炎9HYPERLINK\l"_Toc134878781"夏2.申2筋试件的峰设计和燥制作肥9HYPERLINK\l"_Toc134878782"约2.侨3趟材性试警验辅12HYPERLINK\l"_Toc134878783"灶2.3堡.影1顺钢材的抄材性试只验韵12HYPERLINK\l"_Toc134878784"详2.3撞.考2编混凝土训的材性敲试验隔13HYPERLINK\l"_Toc134878785"砍2.3誉.尝3横高强螺粥栓连接遍抗滑移懂系数试膊验券13HYPERLINK\l"_Toc134878786"替2.监4罪量测方川法及内嫩容交14HYPERLINK\l"_Toc134878787"婆2.4释.根1吼试验方磨法泼(伙低周反玻复加载雅静力试胡验陆)舍介绍耍14HYPERLINK\l"_Toc134878788"京2.4涌.零2恢量测内蛙容盼15HYPERLINK\l"_Toc134878789"弦2.饥5刚试验装馆置及加宴载方式球17HYPERLINK\l"_Toc134878790"残第三章电钢梁接-熔混凝土播墙刚接姻节点试贝验研究俱及理论翼分析痒20HYPERLINK\l"_Toc134878791"度3.1否缴各节点乒试件受被力破坏祝过程脖20HYPERLINK\l"_Toc134878792"朗3.1组.1斜GJ-芝1但受力破唇坏过程燥20HYPERLINK\l"_Toc134878793"痕3.1汇.2酷GJ-罚2肯受力破布坏过程资21HYPERLINK\l"_Toc134878794"依3.1客.3挣GJ-心3匹受力破观坏过程劳21HYPERLINK\l"_Toc134878795"覆3.1右.上4袜各节点灰试件破烟坏特征陈分析屈22HYPERLINK\l"_Toc134878796"骄3.2断光各节点城试件的泥滞回性信能戏23HYPERLINK\l"_Toc134878797"茶3.2致.骂1享荷瞎载结-勺位移滞诉回曲线窜23HYPERLINK\l"_Toc134878798"脊3.2厕.贷2减骨架曲衡线趋24HYPERLINK\l"_Toc134878799"汽3.2素.此3梦刚度退津化曲线务25HYPERLINK\l"_Toc134878800"骗3.3睛烧各节点础试件的孤延性及引耗能能鞭力氧26HYPERLINK\l"_Toc134878801"分3.3麻.岸1谅节点试蹦件屈服稻与破坏虹的确定平26HYPERLINK\l"_Toc134878802"物3.3收.跃2翠节点试澡件的延逗性简28HYPERLINK\l"_Toc134878803"睬3.3闹.艳3烤节点试捡件的耗删能能力据28HYPERLINK\l"_Toc134878804"附3.杠4卵关键点多应变分工布情况液29HYPERLINK\l"_Toc134878805"迫3.4淘.氧1渔钢梁翼岭缘的应而变分布橡29HYPERLINK\l"_Toc134878806"文3.4誉.激2痛钢梁腹盖板的应女变分布忧31HYPERLINK\l"_Toc134878807"息3.4泼.耻3息连接板伐的应变它分布涝32HYPERLINK\l"_Toc134878808"戏3.4甚.忍4干封口板己的应变肉分布和35HYPERLINK\l"_Toc134878809"用3.4姐.臣5夜牛腿腹集板的应蝴力馆36HYPERLINK\l"_Toc134878810"帅3.4御.箱6茄牛腿翼两缘的应声变分布惯39HYPERLINK\l"_Toc134878811"唐3.4抗.转7家混凝土袜中分布梁筋的受洗力分析谊40HYPERLINK\l"_Toc134878812"澡3.4真.掩8街型钢暗梅柱的应眉变分析裕41HYPERLINK\l"_Toc134878813"队3.4垒.争9识混凝土忌的变形渐分析斩44HYPERLINK\l"_Toc134878814"滤3.踪5畏节点核肆心区受织力分析嗽44HYPERLINK\l"_Toc134878815"夏3.笋6快试验总蝇结锣46HYPERLINK\l"_Toc134878816"市第四章料光纤光枝栅传感坐器在试倒验中的聋应用扁47HYPERLINK\l"_Toc134878817"跨4.1喜怨光纤光液栅传感驳器在土袭木工程返中的应圣用研究仪状况糕47HYPERLINK\l"_Toc134878818"责4.2乘造光纤光疯栅传感瓶技术的袜基本原巨理牲48HYPERLINK\l"_Toc134878819"佣4.2酿.隐1拍光纤光兔栅的基米本结构策48HYPERLINK\l"_Toc134878820"注4.2申.罗2锦光纤光灰栅的传严感原理旦48HYPERLINK\l"_Toc134878821"减4.2浪.3凳鸦光纤光那栅的制尽作浪50HYPERLINK\l"_Toc134878822"撕4.2横.但4细光纤光万栅传感过系统的挑基本结猪构宫50HYPERLINK\l"_Toc134878823"英4.2害.唯5歪光纤光音栅解调飘技术巾[44丘]木51HYPERLINK\l"_Toc134878824"竖4.凭3电光纤光最栅应变沾传感器胶与电阻特应变片叮的对比俯试验研丈究孙52HYPERLINK\l"_Toc134878825"窑4.3许.1撒南内埋哑狂铃式光桂栅传感瞎器在试被验中的勾应用草53HYPERLINK\l"_Toc134878826"寻4.3傻.2朴昆表面粘赏贴式光尼栅传感间器在试朴验中的士应用钞57HYPERLINK\l"_Toc134878827"到4.扶4衔光纤光筛栅传感动器应用树于土木辽工程所浙遇到的婆问题及匠解决途派径炭59HYPERLINK\l"_Toc134878828"醒4.5科品结论愁62HYPERLINK\l"_Toc134878829"员第五章秆结论与凤展望录63HYPERLINK\l"_Toc134878830"耻5.1皆主要结替论巾63HYPERLINK\l"_Toc134878831"选5.2才展望累63HYPERLINK\l"_Toc134878832"愤参考文侮献践65HYPERLINK\l"_Toc134878833"决致谢寻错误!袍未定义匀书签。HYPERLINK\l"_Toc134878834"压作者攻杯读硕士稀学位期省间发表阻和完成磁的论文榜错误!榴未定义藏书签。HYPERLINK\l"_Toc134878835"陈作者攻侍读硕士死学位期雁间参与烘的科研纠项目列错误!穿未定义战书签。烘第一手章贺正偷绪池疼婚论赞1.俯1窄研究背候景重1.1匙.乔1客问题的剧提出标2俩0布世痰纪宗8慨0植年代以亦前,我蚁国的高尚层建筑凶结构大安多采用致钢筋混应凝土结景构型式黄,但随是着我国唇经济的内飞速发羽展,己界建成和踩将要建沟成的超仓高层建仪筑日益候增多,检同时高脱层建筑芦又朝着唱体型复晃杂、功准能多样锻的综合独性方向何发展,消传统的散钢筋混维凝土结牵构型式音已不能功完全满四足建筑饼高度和妈使用功蓄能的要贺求雾[1]叮。因此坛,在国朱内钢筋性混凝土燃结构的霸成熟理遇论和设迁计经验犁的基础帆上,结缘合国内浪外钢结锤构及鸣钢编-彻混凝土攀混合结娇构的研嫌究成果淡和设计牵方法,呢人们研亿究开发裙出一种签新型的捏结构型冈式即蠢钢留-剧混凝土毒混合结满构,并婆在高层鬼建筑中户大量应壶用。份钢狐-市混凝土袜混合结甲构由于照同时采宫用了钢金结构和紫钢筋混榆凝土结拔构两种府结构型栋式,故张可通过败结合两散者的不腿同特性初达到取卡长补短溪的目的讽[2]汇。与钢木结构相屿比,它螺具有防轿火、防案腐性能追好、较历大的抗咱扭及抗纵倾覆能锁力等优昆点;与勺钢筋混匪凝土结叼构相比举,它具拍有自重施轻、延扇性好,税增加净染空高度散和使用认面积,老缩短施慌工周期坐,节约介模板等炸优点。津在愚199眨7存年裁1列1猪月建设趴部颁布站的《中瞧国建筑恩技术政觉策》和尚建设部榜、国家栽冶金工需业局颁城布的《杨建筑用鸽钢技术轰政策》廉中,特武别将堪钢超-运混凝土陶混合结苦构列为渣要大力泉推广的雅建筑新蹄技术收[3]纤。可以塘预见,撕这种结匀构在土杆木工程足特别是辱高层建康筑中将慕有着光凝明的应携用前景叹。完同时我暗们也应罚当看到酬,目前氧对这种柔结构体摘系的了筐解还不耍够深入员,我国肺尚未形咬成相应赚的规范匙,尚需所进行大帖量的研睡究工作畜。陵1.1金.支2脉钢狐-份混凝土披混合结宜构的结亚构体系奔高层建命筑中承段重结构鼻所承受斥的各种窜荷载和限作用,状可归纳猛为两大剂类:垂锻直向下总的荷载优和作用烈;水平击方向的禁荷载和辅作用。移前者包慨括结构相自重、都楼盖或数屋盖的剥恒载、构使用荷医载以及鼓地震的汪垂直作胶用等,气后者包刑括风荷焰载、地奋震荷载神等水平棵荷载。弊高层建述筑采用坐的结构皇体系除存应满足渗承载力哪要求外击,还应谱满足刚恋度要求公,即在者水平荷饶载作用硬下,结黎构整体益的水平黄位移值拼和层间钥位移值墨都必须险满足设彻计规范您的规定绸。因此始,采用芽的结构配体系必嘉须同时卖满足承弱载力要屯求和刚融度要求骗。福在高层养建筑中羽,刚架貌体系是混最基本衔的,但盲它的刚连度不够范,只能元用于层嘱数不多重的高层对建筑。烈当建筑程物的高窃度较大拆时就很睬难满足虽刚度的交要求,庭在风荷循载或地刃震作用辜下,建起筑物的滴顶部侧相移及层味间位移偿都满足衫不了规立范的要许求,这隐就需要顷在建筑调物中专晌设一些日抵抗侧铅向荷载河的构件播。专门磁抵抗侧融向荷载烛作用的宾构件洽有衣:惯支撑和妄剪力墙四。从建急筑物的赔平面来蹄看,支堂撑或剪干力墙的级布置应损尽可能扬相互对两称,以津避免在则水平荷谊载作用担下,建拒筑物产澡生扭转掏,使框秋架柱受娱扭。框碗架加支斯撑称为煌框心-耳支体系隙,框架问加剪力衣墙称为盘框店-当剪体系卫,也有议把两者仙统称为亚框陷-敲剪结构育体系的逼。在高掏层建筑驼的高度抄很高时拴,俭框仪-庸剪结构针体系常过难以满包足侧向梳刚度的反要求,链因为柱孩间支撑沈和剪力遍墙的设纳置常会续影响建指筑物内红部空间续的使用肥,不能经随心所询欲地任女意设置舰,这就披出现了删抗侧力浅筒的结蛛构体系视。框架静加内筒厅组成的矩结构体从系称为躺框患-兄筒体系害,同时鬼采用内苦、外筒铃结构时盐称为筒透中筒体劣系怖[4]提。粗综上所胡述,高童层部钢谋-缺混凝土筑混合结盒构中,馆采用的暑结构体肺系包括鄙以独下呈3摊类:矩1汽.洗框剪体鸦系暑纯框架况体系只衡宜用于舱高度不普大的多廊层建筑崭中。当剖高度较技大时,乱框架体悟系中的棚柱子不待但承受径全部垂级直荷载签引起的忌轴心压零力,而旦且还承惜受着水熄平荷载露引起的潮很大弯熔矩,成宴为大偏蔑心受压科柱。这耽样既不站能充分访利用材廊料的强踏度,又蚁不经济叫。因此帅,在高杏层建筑皂中常采杜用框剪轧结构体裂系。颈采用支碰撑的框露剪体系激常用于思层数不君多的多营、高层恶建筑,副以及高区层和超征高层建膜筑的裙巡房部分唯,当支剪撑提供非的刚度洗不足时保,可增帽设一些敞剪力墙境来补充吸。采用色剪力墙毅的框剪倡体系,糟刚度比斯采用支责撑的大尿些。萌2镇.内框筒体另系安框筒体虹系由框守架和抗坑侧力筒遥体组成后。按照丝筒体设两置位置朴的不同影,可分搂两种方织案牵:却(1躬)况集中原胖则下的她核心筒嘱体系,挨在建筑段物中心最设置核投心筒,垂主要抵咬抗水平房荷载作凯用,筒酒的周围泳是框架伸;也可范由中心确筒的顶切部向四需周悬挑脱出刚伸脏臂,把呜周围的邪柱和楼荐盖悬挂识起来,倚组成悬宴挂结构恭体系。轮(聪2及)束分散原斑则下的裙角筒体停系,当槽建筑物父高度较乖大时,痛核心筒税体系为酷了满足议侧移刚挎度的要鸣求,内或筒的平研面尺寸章就很大煤,有时距将使建附筑平面得处理困拴难,造辆成使用燥上的不残合理。蠢这时,树可采用吨分散原坡则,在泄建筑物鸡的四角银各采择用锋1谢个抗侧屠力的角装筒体系肥。当建驱筑平面毅很大,脊或在中狮心设置趴内庭式健的高层袋建筑中句,采用吩角筒体晒系比较梳合理。息高层建专筑采用懂框筒结究构体系绢时,水屠平荷载摆作用的蹦绝大部础分由抗杜侧力的尤筒体承酷受,框掉架柱以嗓承受轴阻向压力驼为主,准其弯矩纪很小。铜3莫.量筒中筒腾体系洗在超高负层建筑西中,当的设置内弓筒而抗晓侧力刚胡度仍然侵不能满山足要求融时,可胳采用筒员中筒结枪构体系仁。在建似筑物周棵边采用朴密排柱晋,加大逆裙梁截焦面,与育柱组成军外筒体纵而整体菌抗弯。肉钢框筑架索-全钢筋混榴凝土核肠心筒(箱或剪力剥墙)体毁系是最和常见的药钢兰-逼混凝土既混合结禽构体系梅,这种锄结构型预式将钢捡筋混凝上土核心筐筒绪(墨或剪力每墙绘)次和与之胀铰炒(役刚宋)戏接的钢涌框架联列合使用绕,由具柜有较大泰侧向刚尽度的钢毒筋混凝掘土核心省筒或剪攻力墙承础受大部资分水平童荷载,归而具有术较高材奔料强度蛮的钢框论架主要谨承受竖兼向荷载猴。典型细的高层毅钢集-钥混凝土征混合结植构平面唉如唉图剪1-亦2低所示前。阴图1-1上海金贸大厦图1-2典型的高层钢-混凝土混合结构平面图1-1上海金贸大厦图1-2典型的高层钢-混凝土混合结构平面雁表疾1-昌1徒组合结搅构世界普高度前每十位押排序地建筑名侮称哲建造地挑址桨建成年意代鞋高度棍(折m壮)腐层数玩1酿台沉北也101武台北餐200费4企508塞101车2颜金茂大照厦搞上海葛199聋8蠢421衫88洒3钥国际金气融中心休第二期法香港性200院3丹415饥88电4你中国银碧行大厦类香港众198宅9屈368蚕71晚5非地王大艳厦蠢深圳谨199歇6鄙325奴81庭6休国家银徒行广场怀大厦照亚特兰逗大高199纠2随312掠55途7叠第一洲指际世界墙中心砍洛杉矶碌199跨0扯310战75示8富得克萨欣斯商业嫌大厦悬休斯敦怀198穿2蹦305批75烧9涨赛格广诞场帐深圳侨199后8鼠292伴72殖10紫哥伦比寿亚第一狠海上中触心途西雅图待198提5窃287饶76平有统计档资料表蒜明,目昂前我国盖已建和勒在建晨的净4茂0捞多栋高政层建筑岂中有一绢半以上跃采用的括是衣钢嘱-瓜混凝土中混合结块构体系肠,可见船钢回-对混凝土溜混合结抱构体系转已经成仍为我国樱高层建紫筑的主捎要结构喷形式之炭一。正购在建造可的上海四环球金洲融中福心货(10惨1腾层小、信492恋m逐)臭和讯199少9认年完工荐的上海文金茂大喂厦色(8姻8铅层、曲高谊421变m位)对以挠及顿200沫4焰年完工观的的台日北搁10惑1兽大俗厦脏(10夕1韵层抚、敬508罪m雾)循都属于勉这种结血构体系挎。培1.门2促钢伯-克混凝土径混合结本构研究助现状惹1.2咬.贵1售国外研棉究事在国外扯,陪钢困-话混凝土劝混合结急构在高跃层建筑朴中得到模了一定孝的应用冰,如美妇国芝加犬哥的娱Gat撒ewa遗yI芽II五Bui竟ldi娇ng崇(3漏6皇层泼)相、法国醒巴黎的见Mai宰nMa姥nta兄par德nas艰se解(6夫4参层掩)票日本的槐神奈川浮县的海先老名塔太楼烦(2盏5估层窃)桥、英国悟伦敦的枕The险Na咸tio寸nal旺Wes茄tmi掘nst罗erB旅ank国Bu趟ild忘ing符等祥[5]庸。泥然而,怠美国鉴覆于这种并结构体烫系的高元层建筑余在地震傻中曾发筛生过严利重破坏蚁的事实限,认为偷这种体李系不宜错用于地闷震区,形在非地俱震区也浙最好不爸要超过捧150小m抬。文镰献档[6铜]蚕对钢框滨架和混鲜凝土墙潜之间的丘几种连搂接方式敬进行了辣试验研哗究,探悼讨了不旅同类型烟节点的半强度和轰延性。柱日本也漫在软199植2织年建造句了两幢束高度分许别为沟78歪m父和右107卖m使的钢框计架触-鸡混凝土席核心筒湿混合结颈构的高季层建筑欲,并结装合这两伙幢建筑手对其抗摧震设计阀方法、暴核心筒孟墙柱和兆连梁的淘试验等财开展了菊一定的攀研究。祸但这两盗幢建筑满高度都座不大,脆并且由房于日本盼工程界熔对这种颂结构体屠系的抗压震性能芒持有一教定争议张,此后愈并未建嫌造任何酿新的混昏合结构滩的建筑量。北1.2缴.振2烈国内研扣究叮钢雁-垒混凝土毙混合结搜构虽然于已应用刻于在我忆国超高窃层建设高中,但仇是与之丢相应的渣理论研启究和试虎验研究走工作却困开展得雾不够充呼分,科赴研工作咬在一定检程度上卡落后于体工程实矿践。已荡做的工垮作包括怨以下几阀个方面舰内肺容洒:复1寇.协试验研衰究州199懂1岭年底,惠中国建混筑科学绸研究院璃结构所超的龚炳厕年等进花行了一怒个侵1:2宫0哈的墨23璃层流钢病-怀混凝土出混合结脂构模型奇试验研闪究岭[7]锋。进行着了垂直仓荷载、奉模型力眠学性能术、动力药特性、样六点单感调加载附弹性阶占段试验来,以及寺二点、乡单点反幅复加载像弹塑性阁性能试武验扎等。研练究结果拦指出,银混合结慎构是一膊种良好斜的抗震寺结构型晓式,可蛛以应用够于首8混度的地住震区。戒同时指哪出,锁钢说-酒混凝土驻混合结田构的顶物点位移悟限制值锣可以根坝据钢结指构部分治与钢筋堆混凝土巨结构部我分的比封例取为飞(疼1/3侦00-钻1/7纵00)嫂H称(沃盛H深为建筑捷物总高持值加)皆,其极叮限位移惧约为缸1/4蜻0H岂;饭钢旱-障混凝土华混合结职构的阻狼尼比介剪于钢结负构和混披凝土结安构之间胸,约为削0.0幅3升~摔0.0孙4铅。覆199馆9循年,同歼济大学睛李国强茧等在模篇拟地震便振动台疤上完成异了一个箱1:2矮0众的致2口5勒层幅钢矛-出混凝土君混合结难构的模础型试验基[8]先,通过建对试验莫破坏现血象的观顺测和试田验数据诸的分析煌得出结殊论:只桌要设计质合理,蚊按照现垦行的《胁建筑抗场震设计穷规范》吊、《型革钢混凝守土组合伐结构技在术规程露》及《开混凝土蹲结构设灶计规范炕》要求道设计的脚混合结苍构,能巨够满罗足绸“殊小震不这坏,中扶震可修贩,大震血不党倒泽”掠的要求理。该试抬验也为箱提出高群层混合伪结构体锡系的抗泳震计算亲模型和炸设计理奋论提供师了重要宾的依据垮。鸣200倾3坊年,北遵京建筑钞工程学急院的阎衫兴华、野黄海对沾一个佳1仰:歌5颂钢铸-文混凝土庄混合结霜构模型宅进行了托抗震性蔑能试验检研究,宗讨论了税模型在缴低周反醋复荷载惯下的破对坏机制闲、滞回谜特性、畏延性和饥耗能能赛力。研粗究结果逼表明:娘钢浊-完混凝土眠组合结踩构具有范良好的闭抗震性略能,大银变形时洽具有良核好的承早载能力虚和刚度狼稳定性银;进钢上-宪混凝土爽混合结抵构的破壮坏主要贝集中在岂墙肢根贸部及连匪梁上,拴结构整强体变形鸭以弯曲怜为主;扛在弹塑辟性分析情中要考双虑楼板苦变形的珍影响搭[9]肺。赴2蛋.桂数学模胁型看中国建夹筑科学必研究院具的赵西偶安借鉴忌分层模肉型弹塑菠性动力记分析方烘法,将骄混凝土领剪力绣墙沈(臭或核心鸽筒枯)梁和钢框岭架分别直作为分忍层多质忆点体系访,并把绳它们组戴成并联近双列多哭质点振赖动模欠型甘(猜如董图释1-伏3督所蚂示召)秩,采用趁多步积抚分直接返求解动么力方程词,从而盘得到地哨震过程许中结构蕉动力反将应值艰[10茫]烂。牧中国建他筑科学箱研究院顺的程绍壶革在对钟北京国驰贸大厦蛛二期工扒程进行华弹塑性戴时程分研析时,鸣采用了脂平面杆绢系模型冒,该模江型是由壶可带刚轨域的杆租件组成摸的平面分框架结皇构。在狸分析时骑,把混请凝土核悼心筒等缠效成为辛宽柱框偷架,与阵钢框架聋共同进枯行分析孝。在该穗模型中碎,杆件式可同时您考虑轴庭向、弯翻曲和剪佩切变形心,节点者有水平瓣位移、冈竖向位贪移和转捉动三个北自由度泰,杆件忆恢复力海特征曲胳线有弯祖曲屈服尿型和压铲弯屈服国型两种镇。采用申该程序扮可求得句各杆件品在地震恶作用下摊的服内力和乓变形全马过程,疏判断每腐根杆件悬屈服与时否,以炸及各杆寒件屈服麦的先后授顺序,境从而了珠解整个炊结构的咸破坏形铜态辨[11颈]克。末同济大震学李国穷强等提辛出了一净种高层协建筑缘钢席-亿混凝土滩混合结抹构地震僻反应简席化分析逢模型挡[12毙]辉(调如获图寒1-茧4忌所井示盛)岗,该模早型将混究合结构超分解为典钢框架球和混凝沿土核心谈筒两部皂分:钢另框架先你被简化堂为平面咽结构,涉再等效日成半刚笨架;混警凝土核勤心筒则固等效为宅具有箱阅形截面洗形式的察竖向悬摆臂杆。绸最后用纤一列与岛之并联秋的竖向炕受压杆臭来考虑静结构的招几何非浪线性,搅从而得瘦到混合终结构的粥简化力谣学分析科模型。图1-4高层建筑钢-混凝土混合结构的地震反应分析模型图1-4高层建筑钢-混凝土混合结构的地震反应分析模型血文坟献秒[8敏]喜在探讨凝水平地值震作用牺下绒钢筐-匠混凝土容混合结植构的抗泛震性能剧时,利葛用傍“包等效平洲均驳”乌的概念闹考虑弹占塑性阶巩段混凝舞土核心莲筒的刚金度退化引,并用版有限元经计算模菠型进行油分析,肃研究水切平地震耀剪力在桶钢框架芦与混凝醋土核心庸筒之间例的分配掉。分析慨表明,本钢框架挥在弹性悼阶段分阳担的水档平地震隔剪力为哗10翁%励~扔30%油,弹塑燕性阶段淘相应增价加至歌15得%谈~叙30%虏。文献尾[10革]胸则利用作等效结筹构法计蓬算了图钢页-先混凝土河混合结认构弹性杀阶段和骡弹塑性辛阶段的遇振型阻骆尼比,颤讨论了强不同阻顿尼比取叼值下混痕合结构昂的地震禽反应。凭3露.既分析程铲序层在超高敌层混合荐结构弹驼塑性地饶震反应壤计算方刊面也取那得了重刊大的进避展。清适华大学貌张铜生秋、陆兢脖等人编雄制的高厘层建筑枯空间弹尽塑性动仆力分析桂程夸序劣HBT旷A番[13愈]赴于胞199兔8葡年番5困月通过阀了原冶尸金部的欲鉴定。洲该程序绪引入了杰考虑空豆间耦合塘作用的胶杆件弹进塑性本智构模型卷,与一挎般的模绵型相比暗,能更锡真实地角反映结婚构的受吩力性能蛇,并且木对实际草工程大而连远洋浆大厦这滋一典型使的高层硬混合结谅构进行委了弹塑拿性时程狂分析,寸得到了耍有关设刷计部门我的充分赌肯定。惹1.3魄动梁墙连碧接概述示钢梁瞒-趴混凝土蚁墙节点尖连接分庄为两种疏型式:垦铰接和矮刚接。扶钢梁与助钢筋混趴凝土墙份体的连挪接一般宝为铰接骆,铰接匪连接可炸以在钢狡筋混凝吼土墙中化设置预舅埋件,朽采用高贸强螺栓煤,将钢止梁的腹绣板与焊拜在预埋凉件上的都竖向钢涂板相连摸接,如河图挂1-5疤(a黑)硬所示;眉当墙较熊厚时,斗也可将篇钢梁支肃撑在墙鞭窝内。捕当钢梁衬与钢筋加混凝土厚墙需要却刚接时裙,可在皱钢筋混使凝土墙枯中的相鼻应部位贸设置型招钢暗柱桥,并将隐钢梁与佛墙内型巨钢暗柱叨形成刚杜性连接毯[14劈]照。葱钢梁与宴型钢混配凝土墙舱内型钢陷暗柱的何连接,尽宜采用寨刚性连鞠接,如持图琴1-5物(b削)舅所示。(a)铰接连接(b)刚性连接(a)铰接连接(b)刚性连接图1-5钢梁与混凝土墙的连接构造示意图虏在国外拣,赠Bah擦ram眉M.抹Sha灰hro殊oz控等学者茧对悟2只个愚1/欣4产模型梁观墙铰接赠节点进导行了较推为全面迅的理论叙和试验功研究,惩研究了励该节点轿的受力辛机制、币破坏模首式、节盐点延性赛和影响俩因素鬼[15背][砍16]农。在国填内,同些济大学恳李国强容教授还刮对慰3燕个足尺觉钢尊梁铅-棕混凝土蝇墙铰接价节点试碑件进行胆了试验赚研究,截通过对陪钢梁施龟加恒定谅剪力与语反复轴朵力,模坡拟重力润与地震扯作用的接影响,写研究了艳高层建芹筑混合冶结构钢希梁与混雾凝土墙喇节点在恼地震作乏用下的患破坏机源理等特礼性,但昂其侧重牵点在于争铰接节秤点中的覆锚筋连泰接形式吹,仅对复锚筋的够锚固长桨度、封夸口板的合厚度以葡及抗剪博连接板构的焊接伶位置提凑出了合滥理的建双议,并赶没有深揭入的研脸究铰接帮节点的曲抗震性网能。北释京工业各大学的内张宝泉视等人对腰钢架信梁旁-他混凝土萌墙单剪括板连接缺进行了鲜一系列言单向静左力试验胁、周期劫性反复缴加载的怕试验研穿究,重崖点分析径了结构宁的承载挠能力、群刚度、坝延性、艰滞回性说能、耗贤能能力覆及其破践坏特征喘等轧[17它]躲。拨总之,视目前的秘研究主恒要集中粉在该种然结构体沉系的理央论计算狸模型上鸣,以及朴常遇地址震作用挠下结构汽层间相酱对位移杆控制,何罕遇地遍震作用彻下结构覆破坏形落态等方狱面,而忽对这种尿结构体笨系的抗泉震薄弱你位置(氧如钢框猎架梁与悉钢筋混忽凝土核篮心筒相针接的节介点构造谣措施)贪的研究夏,及其筛改善抗屑震防线屿等问题检的研究轻则不够掠全面,期目前有耍关文献眨的研究凡大部分佳集中在讲研究梁剖墙铰接刑节点的述性能上熄,有关壁梁墙刚宝接节点杂的研究帽尚少见纪报导。变1.播4镇本文的猜主要工季作我由以上懒论述可筝知,嫩钢校-郊混凝土查混合结赞构是今躺后多高柄层建筑敲中应用亦的主要纹结构形担式之一赖,而目韵前我国妨对于这位种结构泻形式的羊研究还融不完善掠,至今冰尚未形搬成规范帮。本文拐在前人瓶研究的乎基础上巨,通过登试验,长重点研啊究了钢勇梁怎-咐混凝土娇墙刚接粪节点试矮件在低匙周反复控荷载作各用下的乳受力性向能和抗随震性能胖,具体议的研究晋内容包誓括:迅1捐.旁对治3父个钢练梁那-长钢筋混秋凝土墙康刚接节困点试件席进行低火周反复愁荷载作桂用下的剧试验研爬究,着齐重分析片各节点黄试件在端低周反壶复荷载城作用下冻的破坏燥形态、沸承载力思、延性荷、滞回海特性与屑节点核伯心区的余受力状尿况,并榴对关键民部位的著应变分塔布情况揪进行研僚究;败2吓.寺比较不轻同螺栓班直径和哪不同连跳接板厚况度的节叙点试件乌的承载凤力和抗艳震性能膨;芝3.赢对光纤扬光栅传踩感技术采在土木碎工程领饿域的应挨用研究购现状及月基本原肢理进行称介绍刘,并通送过对比习试验,朗探讨布楚拉格光劫栅传感讨器用于令土木工狗程检测渗的可行扯性及实穷现途径罩。优第二权章翅亚钢兆梁钥-闹混凝土晚墙刚接饲节点试愚验王2.诊1赤试验概溜述踢本章详把细介绍窜了本次怜试验研育究叼的盈3去个钢曾梁炭-南混凝土勿墙刚性歉连接节腹点试件竿,包括侦试件的猴设计与刻制作、雪材性试迹验、试俯验的测把量内容全和方法蝇以及试澡验装置况和加载骨方式。微为研究妇该种节春点的破看坏模式朗以及节招点滞回叛性能等切提供了滔试验依对据。试潜验主要轻目的如垦下:预1覆、观察廊和记录豆破坏过吊程及特纹征,研资究各节疗点试件没在低周艘往复荷攻载作用猪下的抗祝震性能哨;上2违、探讨亩螺栓直栗径和连贞接板厚沫度对节剪点承载尖力和抗扒震性能絮的影响追;谱3田、研究盏节点域遣的荷券载英-压应变关唉系;另4蒙、对节羊点核心薯区的受薪力情况飞进行分妥析;范5医、为实为现光纤狗光栅传慨感器与惧电阻应均变片测滚量结果徐的对比吹提供数贡据。亡2.答2街试件的鸟设计和龟制作识本次试袄验共设自计况了粘3替个试件利,按照糠规范货[18艘][1腥9][守20]润要求对冶试件进辞行设计跪,并依洪据实际悄的试验斜条件和紫对其他朱学者所莲做类似驼试验的来借鉴,播在理论伟计算的鸣基础上抚,来确疤定截面含。袭试件几滤何尺寸绳如醋图稻2-应1席所示,训梁翼缘磁与封口测板采用兴对接焊乏缝连接己,焊条告采剂用锅E4跳3杜系列,卷焊缝质鼓量控制哗为师Ⅱ烤级;梁恐腹板通脾过高强帽螺栓与冬连接板周连接。很型钢梁其及型钢旁柱的材练料和尺难寸误差斧均符合头验收标永准。悬返臂梁长书1.7独m诸,剪力教墙厚头330蝶m呼m现,燕高掩2.0贴m葵,释宽包1.1结5m零;混凝以土中的僚分布钢黑筋按构个造配筋区。弓试件所尝用钢材缩为拖Q23扰5遣钢痰,待混凝土飞强度等救级为粒C30亦,胳型钢梁镜与连接辈板采用龟10.蔽9注级摩擦趣型高强烫螺栓连圆接,高愉强度螺岛栓的施斤工采用唯扭矩法敏紧固弄,浑10.竭9梦级旦M2属0没高强螺数栓的施气工预紧忌力旗为眠155急K塞N女,对应裳的施工鹅扭矩踢取炮370牲N.m恨(忍扭矩系匆数赔取谎0.1巾5烛)词;赚10.火9搅级罩M1需6彩高强螺棋栓的施嘉工预紧孤力童为海110肚KN谈爷,对应间的施工像扭矩灭取谅370定N.m毙(暴扭矩系烂数解取月0.1蜘5胶)括,紧固赢前先对挪扭矩扳呼手进行阀校正。麻本文设圣计蝶的巧3顶个试件讲的凡连接板含尺寸和膀高强螺俗栓规格颠各有不草同,详堂见与表荡2-老1避。图2-1试件几何尺寸图图2-1试件几何尺寸图揪表榴2-挂1乳构件一扁览表扣名称跌规格包材质短长度帮(家m再m哑)驰数量至型钢柱键HM2灵00×透150酷×6×某9瞧Q23誉5历160构0版3节内埋牛渠腿虚HN2赠50×叹125好×6×王9狂Q23低5这120缺3板封口板寻290杀×16尤5×1华8多Q23加5沉-耀3傅连接板众GJ-明1亩200龄×12答5×1淡2势Q23找5傻-效1昨GJ-练2葬200乌×12博5×1爷2朋Q23滤5竹--嘱1浑GJ-名3逮200辽×12洪5×1舞6协Q23校5基--雅1稀型钢梁滥HN2胀50×贺125比×6×氏9肺Q23岛5副170坝0钩3乳柱加劲漂肋蒸176刘×72唐×9伸Q23覆5台6找高强螺定栓存GJ-厦1呆10.惩9剖级牛M16抄--堂3菜GJ-发2痛10.册9衰级号M20命--括3斧GJ-秧3朵10.蚀9俊级刚M16相--览3(a)(a)钢筋布置及支模(b)浇注混凝土((c)剪力墙成型(d)构件成型图2-2部分施工图蛾2.胀3忽材性试拢验缓材性试铜验包括柱钢材材污性试验疗、混凝住土材性尊试验以射及高强傲螺栓抗铜滑移系望数试验同。底2.3注.永1时钢材的脂材性试钓验肌钢材材盟性试验搭为单向勒拉伸试亿验,主计要用来亮测定钢炊材在单木向受拉蕉状态下雷的力学虽性质,茎如钢材掠的弹性第模量悠、屈服挑应力跑、抗拉猪强度塘、伸长类率徐等,为市试验结层果的分垂析提供栽相关参淹数。钢胞材拉伸趋试件为笛板状试随样,样础坯的选绘取和加狱工按照汉相关规价范喘[21撤][2摧2]妖进行。沉钢材的辉牌号够为芦Q23澡5晚,所有懂材性试甲样均与僻梁墙节灵点试件呼采用同培一批钢侦材,并德同期制蝇作,每饮种厚度贝钢板的匪试样为病三个。弊在试样呢的中央锁贴上应异变片,谋方向与齐试样的缘长度方池向相同陆,试样塔的变形域由应变也片测定铺,拉伸罚试验在汇拉力机循上进行荐。试样滥尺寸如列图碗2-万3缸和穴表青2-躺2省所示歉,赴试验测渗得的结筋果见鉴表裕2-储3窑。图2-3钢材材性试验试样加工图图2-3钢材材性试验试样加工图洁表畜2-2貌森钢材材炊性试样波尺寸朱试件名丽称虏a(m灶m)琴b(m呜m)壶L犹0之(m拦m)慕L(m云m)聚r(m蹲m)掉总长度孔(浪mm蚕)主S1上6河25际75沙90等25遇290诚S2往12跟25膝100摘115爽25笑215难S3匪16法25被115靠130想25茶330芝表捷2-3丧闸钢材材松性试验药结果肯类别图厚度爽屈服甚点殃(赔N/m疯m帖2功)玉抗拉强茧度术(道N/m拴m竿2筋)忠弹性模勿量挪E肤S渣(怒N/m是m碎2腐)降伸长否率泊(蜂%)胞连接板检12m滤m杆310孙.9效441悼.8苦2.1川45×塔1慢0枕5理29.潜3临16m双m碗328点.7把442扁.2钥2.2蛙15×是10律5倒27.劲9膛梁腹板歌6mm寸312飞.5庙408资.7蔑2.1讲22×天10苍5邮27.遗8俊2.3奶.换2织混凝土役的材性汉试验末试件混贷凝土强威度设计网等级秆为肺C3盟0搬,水泥牲为剪42缎5邻号普通槽硅酸盐兰水泥,诊按国家肌现行标齐准《普城通混凝垒土配合演比设计并规程页》差(采JGJ辫/T5掉5-9吨6厨)咳[23流]瑞作出混它凝土配霞合比,岔各构件裳实际强气度根据虾同时浇仔注、同袭条件养遇护井150隔m悼m鼠混凝土臣立方体锣试块按雪照国家景标准《瑞混凝土怎结构工容程施工进及验收殿规程花》揭(霜GB5济020慢4-9园2古)闯[2粮4]堂评定。盯试件用脆木模浇磨注成型岂,采用涝机械搅滥拌、卧因式浇筑窄、插入窝式振捣烦器结合砍人工振行捣浇筑震,一次寺浇筑成办型,在拥自然条极件下养寄护超参过掉2污8塑天后进蚂行试验叼。每个死试件浇弊注时同舒时用钢江模浇至注遮3轮个佣150汤m蜓m督的立方撑体试块荡,与构孕件同条荡件养护芹。在试洗验的当绢天,用绒立方体掘试块做翼抗压强凯度试验萌。混凝锋土抗压衔强度代甲表值按庆下列规视定确挑定由:婆(触1女)取三陡个试块刊强度的巾算术平巾均值作明为每个蛙试件的步强度代俗表值;裳(滋2纽)当三蒙个试块境中强度翁的最大伙值或最讯小值与私中间值第之差超担过中间储值断的劲15摘%但时,取还中间值电作为该案试件的笔强度代罗表值。伪各试件朵混凝土由材料性隆能如戚表推2-节4不示。往表市2-4的遮混凝土眉材料性极能表鸭试件拖材料盒龄期(稀天)悬试件尺概寸报(厘m包m警)想抗压强凡度遥(莲MPa肢)颗GJ-门1务普通混水凝土形28假150棍×15租0×1微50歉37.拖12租GJ-扬2趣普通混立凝土钩28坐150坊×15谈0×1团50性34.块24虾GJ-朝3艺普通混聋凝土电28封150洒×15伸0×1密50脏36.加70谜2.3丢.歼3司高强螺吊栓连接辉抗滑移论系数试跳验男按钢结及构高强顺度螺栓腐连接的袍设计、注施工及拒验收规若范仍[25迎]拐和钢结芳构工程蒸质量检田验评定棚标准择[26滑]抄的要求争和方法侵,制作腔三套完龟全相同越的试件虑,编号欢分别甜为寺S帮1泛,猎S乔2画和肤S希3胜,劣3剪个试件冲为具有品双摩擦采面的二凝拴拼接袄拉力试柜件,见馋图户2-睁4黄。按设回计施加征预拉力裙,用来吵测定实穿际构件阀的抗滑充移系数围。毒试验前走在拼接揪缝两侧暗拼接板片的中心陆各贴一固个单向材应变片膀,方向押与试件偿的长向党相同。道按规定食的顺序仿和方法疲对高强捉螺栓施番加预拉浩力,在央试件的原侧向画券上刻度羽,以测鹿量试件氧的滑移膨和变形贡情况。献试验脖在稠10文0裤吨万能裁试验机规上进行痛,试件蹦安装时啦,试件强的轴线专与试验逮机夹具务中心严邻格对中分。加载崖时,先扭加踏约探10错%马的抗滑传移荷载法设计值孟,易取怖5刺吨,近停麦1贵分钟后停再平稳末缓慢地孔加载直柱到滑移泉破坏。赞所得的车抗滑移嫩系怒数结果迹如朋表闯2-晶5雕所示。钥连接的轰抗滑移蛇系数由诸公式休(参2-亲1例)计算饼[26离]艺:妈兰己(桑2-瓶1胖)拴其中盏为滑移德荷载,蹈为传力德摩擦面康数,一漆般誓为追1重或题2毫,扩为拼接负一侧的罚高强螺拍栓预拉羡力之和扑。删图2-4高强螺栓连接试验试件图2-4高强螺栓连接试验试件老遍表与2-5违乌抗滑移革系数试夹验结果走试件编测号丢螺栓规饥格破摩擦面筝处理心板炕厚仗t洋1穗(昂mm)来板折厚酷t圾2缘(器mm)晓板疾宽淋b谁(碧mm)柔抗滑移贞系数育S1闯M16鹊喷砂处锈理美6安12锦60复0.4腊14旦S2鼠M20茅喷砂处屡理若6帅12榆75据0.4疗06拘S3依M16鸽喷砂处建理名6蝶12渡80牢0.4仍13娇2.灶4稍量测方苏法及内吼容蚕2.4效.兔1殃试验方恼法台(肤低周反晨复加载蚊静力试割验好)码介绍胁目前,哑最为理档想的试竟验条件蜜是利用攻模拟地殊震振动电台进行渣的动力磁试验,住但由于蚂设备投陶资昂贵什,管理竿技术复爆杂,以煎及受试敏验对象贷尺寸过语大的限壮制而不脊能在振给动台上粥进行试径验等因失素,所两以国内煮外大量垫的结构唤抗震试沉验还是啄利用低疲周反复齿静力试仗验的方非法进行岛模拟加峡载。低毯周反复梁加载的邀试验方犬法,即嫂假定在晕第一振伯型条在件下给犯试验对崇象施加伐低周反漏复循环谈作用下嗽的力或酱位移,嗽由于低罗周反复蚁加载时腔每一加蒜载的周坊期远远惨大于结僻构自身捎的基本永周期,域所以实音质上还阁是用静租力加载搜方法来寇近似模流拟地震端作用。之进行结哪构低周液反复加葬载静力随试验的乞目的,漏首先是创研究结据构在地篇震荷载醉作用下刚的恢复永力特性榆,确定药结构构违件恢复再力的计初算模型身。通过兽低周反执复加载茅试验所或得的滞俱回曲线阻和曲线吗所包含缓的面积熟求得结伤构的等克效阻尼臭比,衡置量结构登的耗能脚能力。案从恢复泰力特性训曲线尚皇可得到粪和一次央加载相纷接近的低骨架曲伪线,结困构的初四期刚度位和刚度部退化等曲重要参乡数。其庆次通过帜试验可插以从强刮度、变拾形和能延量等几绢个方面勿判别和鼓鉴定结库构的抗速震性能他。第三吹是通过终试验研肆究结构抚构件的什破坏机怜理,为寄改进现勺行抗震星设计方朋法和修科改设计正规范提皱供依据污[27忘]丸。傲采用低址周反复侧加载静絮力试验河的优点壳是在试忙验过程季中可随比时停止勤下来观斗察结构峡的破坏讽状态,笑便于检顽验校核券试验数讽据和仪嚼器的工吊作情况揉;并可团按试验勒需要修抽正和改摇变加载愚历程。前其不足忽之处在窝于试验厅的加载糠历程是宪事先由悦研究者箩主观决桶定的,借与地震蛙记录不永发生关煌系;由委于荷载洽是按力惩或位移捕对称反邪复施加羡,因此叠与任一皆次确定蝴性的非秋线形地诉震反应火相差较卫远,不百能反映吸出应变缸速率对毙结构的终影响。土有资料腰表明,骑结构动怨力试验出时荷载侦或应变后速度对泄结构刚悄度、延坏性和能男量耗散暖的影响它不大,哗但高速木率会增寺大结构合的屈服浩强度,浪超过屈蝴服后动掀力与静罢力反复政加载试待验的强干度约相村差略10悬%侄以上,朋因此,从当采用居低周反甚复加载脉静力试勾验的方轿法来模组拟动力兰试验时药,对于太试验对厅象是偏夏安全的卸[28绝]满。湾2.4尘.撞2框量测内斩容程试验中苹量测项赴目主要战包括暴:清①者应变的亭采集,应为了获祸得所需接要的应志变数据晌,采用宋了案DH3萍81捎5冶静态应载变测量酒系统,招该系统蓄由数据苗采集箱哭组成,打通讨过纱RS-搁23口2慧串行通细讯口与拍微型计带算机进耽行数据纲传输,才并可进犯行长导促线、灵握敏度等们参数的填修正巴;扩②筝位移值键的记录生,在试直验中采独用位移跃计来读佩取加载杯点的位哨移值,陡通过位清移传感钥器将数扣据输入茅到计算恼机上,糊然后通猜过计算湿机监视多窗口来捡控制加炕载进度起;=3\*GB3捕③纵破坏过辣程描绘喘:描绘佳各级荷去载作用嫌下各试稠件的受吉力破坏京过程,答确定主燃要破坏袖形态尘。瓦伤为了量桌测有关刚的数据素,在试草件的内拜外布置读了大量预的测点浆:对节芬点域附衡近的钢刃筋通过丧打磨等炉相关处管理后在适其上布亲置应变妈片,相馆应编号伴为咳1冷、开2芽、羽3端,乖4兔,伞5劳,宏6静,(a)混凝土墙内钢筋应变片编号及布置图(b)混凝土墙内钢筋及钢柱应变片布置图(a)混凝土墙内钢筋应变片编号及布置图(b)混凝土墙内钢筋及钢柱应变片布置图(c)牛腿上应变片编号及布置图(d)封口板上应变片编号及布置图(c)牛腿上应变片编号及布置图(d)封口板上应变片编号及布置图(e)钢梁上应变片编号及布置图(f)连接板上应变片编号及布置图(e)钢梁上应变片编号及布置图(f)连接板上应变片编号及布置图图2-5测点布置图图2-6数据采集系统芳具体位尝置如弦图确2-5云(a胀)广及拖(b律)抽所示;贼在节点鹿域附近旅的钢柱裤加劲肋武和钢柱牢翼缘上油布置应截变片测价点,编仪号依次肝为爬7炮、彼8体…伍1饰3脂、全1伯4贼,具体陆位置见匀图村2-5絮(b借)察;员在牛腿陈上布置趴应变片知测点,高以确定完在反复维荷载作贯用下其冠应力、就应变的蝴分布情哑况,应瓣变片编刮号依次胀为宏1年5多、卡16禾…图2手3拨、槐2径4踏,如最图号2-5仆(c应)尝所示;喂为研究确封口板泛的变形散情况,即在封口荡板上布呆置了应挑变片测标点,编倚号依次淘是识3贴1秃、亿…圾3计4职,具体奔位置见若图睁2-5烧(d浅)芳;钢梁支上布置恩的应变膊片编号敌依次甲为液3所5产、窜3玩6走…哈4式4承、轧4席5咳,具体嗓位置见欲图种2-5轿(e示)裹;连接敞板上应鞭变片编午号室为厘4坊6寺…棚5已4免,具体河位置如妈图侧2-5付(f脱)势所示。决图出2-画6鸣为试验衬所用数氏据采集于系统。图2-6数据采集系统荐另外,榜为研究港光纤光境栅传感草器用于恋测量应持变的可做行性,旱在构咱件趟GJ-席1锣和羽GJ-蹄2箩的混凝躲土墙中次各布置阀了泉1瘦个内埋置哑铃式腹光栅传仿感器,阴同时由虫于混凝感土中不称便布置脖应变片港,我们州在传感突器附近伯的钢筋贞上固定沃有手2绪个打磨名光滑的务正六面筝体的小染水泥试结块,在芳每个正澡六面体虏的三个复互相垂宏直的面逼上分别贤布置应块变片,企并使其期中某一撑面应变狼片方向左与传感竟器纵向题平行,逐以对比生两者的陡量测结革果,蹄此处应状变片的览编号砌为即2西5旨、赢2披6回…丑2暴9览、存30上;在构笋件粥GJ-逮2汪中的梁桶端翼缘责上布栗置丈1张个表面烧粘贴式窗光栅传狗感器,武该处电系阻应变图片编号嘉为村3忆5汪,以对谅比两者珠的量测谦结果,童传感器议布置图辜详见繁第闪4谱章。板2.翅5炎试验装侍置及加鲜载方式式试验在臣武汉理寸工大学参结构试蹄验室进若行,通弟过悬臂械梁端的杠推拉千争斤顶施亿加循环夏荷载,匙墙通过毙压梁固徐定在地作面,墙兄的两端玉则用钢温筋混凝弟土梁与磁两侧的究反力架止顶紧。般试验装轮置如仙图守2-识7虫和弊2-率8贷所示。络根据《支建筑抗烈震试验新方法规妈程》杀(鬼JGJ竖101融-9饮6满)抬[29灶]础,试件屑屈服前蜜采用荷锄载控制匙加载,纵试件屈采服后采茄位移控末制加载吉。加载范过程为悟:在节仿点屈服遥前采用揭荷载控榜制,初戚始加载纹为愧5K灶N养,每级赌荷载增就量炉为麻5K取N负,每级慎循健环酸1对周;节蓝点屈服凡后用梁草的加载勒处水平统位移控钢制,位渔移步长毁为屈服锐位移,深并以该谊位移值贩的倍数搏为级差籍进行控爱制加载洪,每级刺循浅环他2触周,直忽到试件随破坏,或加载制盗度示意序图如豆图参2-除9辱所示。图2-7试验加载装置图图2-7试验加载装置图图2-8加载装置图2-8加载装置送(a虏)没力控制遗加载阶赏段起分(b)哲慰位移控砖制加载曲阶段途图想2-9疤沈加载制摆度示意颤图假第三谷章拼欲钢水梁漏-瞎混凝土来墙刚接坏节点试竹验研究砖及理论算分析汤3.1追令各节点率试件受绿力破坏稼过程遵试验过逝程中,附对各级燃荷载作妄用下各幼个测点这的位移例、应变镜、裂缝壤、螺栓悲滑移在蜂每个循委环中的颈发展做机了详细画的记录需。巨3.1食.1辟GJ-到1龄受力破再坏过程秋试稼件徒GJ-惧1紧在荷载康低缠于漂35k园N盐时,可想以观察章到节点厉处于弹丙性阶段红,痰在引X-础Y润记录仪践上荷暑载册-不位移曲朝线接近银直线。摸当荷载闹大致帜为蕉45K总N三时,钢踪梁下端佩翼缘的酿应变达成到屈服末值,梁患翼缘下赚端发生卵局部屈屑曲;当损加载约嚷到谦50K涉N短时,检相查发现工梁一侧冬下翼缘钓与封口局板对接羽焊缝局赠部被拉公裂铅,遗在之后狼的循环支过程中茎,该处陪裂缝很睬快扩展沾,随之响贯穿整精条裂缝仗,在继扭续加载展过程中寻,另一平侧的翼创缘与封载口板对迅接焊缝作的端部顽也出现常了局部泪拉裂的顾情况。猜从荷载方施加边到股±9m悉m锋循环开粥始,有签一声巨倚响,表扭明螺栓脆出现初振次滑移警,之后纯每次施桨加荷载福时,总米有数声窝巨响,佩在曲线糕记录上破表现为捐多次的野承载力蜡突然下属降后又脖快速回障升的剧拒烈抖动江。在位惩移控制防加载过预程中,刘随着循赏环次数寨的增加宵,变形歼也随之墓急剧增甜加,而森承载力砌逐渐降首低。试案验结束膊后,检轿查构件气发现梁喘下翼缘旧与封口植板之间金的焊缝甲被拉断搭(如径图校3-朋1谅),梁梨翼缘下贤端发生足屈曲,持螺栓滑唇移时由纲于螺栓性的材质序较硬,年螺栓孔扭处的挤铃压变形喷比较明肢显,试房验后发汽生滑移近处的螺钳栓孔变谜成了椭蚕圆形,凝当焊缝助拉断失询效后,言螺栓连仔接仍能后较好地顺起作用施;且每晓次加载主时螺栓虎滑移响滥声一直逼延续到栗试验结招束,节旧点附近叛的混凝扩土墙无拍明显变恒化。图3-1GJ-1焊缝破坏情况图3-1GJ-1焊缝破坏情况齿3.1陷.2赠GJ-仙2极受力破错坏过程掩试贝件乳GJ-暂2垮在荷载胖低览于利44k陕N迈时,节周点处于口弹性阶湿段天,喜X-项Y差记录仪筝上荷难载缸-描位移曲盲线接近焰直线。终当荷载犯大致词为奏54K塑N些时,钢巾梁下端丙翼缘发钥生局部耀屈曲。锦当加载坚约注到懂60K顿N闻时,梁堂一侧下盈翼缘与叼封口板花对接焊幻缝局部唉被拉断玉,在之鹿后的循撞环中,永该处裂鹿缝很快城扩展,测且宽度单和长度缎不断增余大。在嗽位移控指制加载贤过程中肺,另一篇侧的梁技端翼缘不与封口卧板对接消焊缝的观端部也警出现了古局部拉捕断的情劈况。罪在多±28德m软m归循环开述始,有播一声巨拍响,表冻明螺栓惠出现初咬次滑移作,以后料响声的赚次数逐菊渐增多宽,但声卵音逐渐哗变小,正表明螺茧栓的预坛紧力损怀失较大早或接触绕面的滑睛移系数葵降低,意从未滑切移转化说到滑移或状态的鱼过渡趋神于平稳爆。随着顾循环次少数的增姐加,变主形也随锈之急剧稠增加,蔑而承载袋力逐渐百降低。廊试验后顺检查构撒件发现渴梁下翼蹦缘与封蜻口板之侄间的焊她缝被拉宪断(如贪图笋3-泰2艳),梁聚下翼缘恩发生屈击曲,螺传栓滑移篇处的螺钉栓孔变袜成了椭胡圆形。夕但节点间附近的始混凝土令墙无明疼显变化疏。试验巧以梁柱蒙连接处傅的焊缝碍开裂破排坏而结卫束,每期次加载买时螺栓婆滑移响般声也一区直延续渠到试验帆结束票。土图3-2GJ-2焊缝破坏情况图3-2GJ-2焊缝破坏情况乳3.1驻.3歪GJ-聚3摸受力破贪坏过程速当荷载扫低拴于扎35k里N壁时无,锡GJ-增3海处于弹距性阶段号。当荷冒载大致糕为肾45K皂N练时,钢礼梁下端尼翼缘开经始出现老局部屈悟曲。当获加载约核到棕51K没N摄时,一烂侧焊缝筋边缘(想焊趾)杯被拉裂砌,随后庙裂缝贯塌穿整条偿焊缝,毫且宽度响和长度单不断增肆大。随紧着荷载缠的增加抓,另一仆侧焊缝店的端部狭也出现勇了局部订拉裂的仙情况。旺在绳±12准m诉m敏循环开晶始,有氏一声巨劲响,螺蒜栓发生箩初步滑限移;之印后每次晋加载都敲有冬2糟至氏3扮声巨响疲。试验烂以梁柱可连接处晚的焊缝支开裂破功坏而结炎束,每痛次加载杆时螺栓朵滑移响膝声也一挂直延续贸到试验拒结束。图3-3GJ-3焊缝破坏情况图3-3GJ-3焊缝破坏情况图3-4螺栓滑移痕迹图3-4螺栓滑移痕迹腔3.1趟.搅4稿各节点财试件破育坏特征尽分析翅通过上额述破坏剖形态的胖分析可编知洁,匆3呢个节点薯试件都虚没有表掘现出足倡够的延疲性轿,亭馆各节点肝试件的选最终破户坏均是乎由于焊粉缝的拉碑断而引张起,而齐焊缝很颤难发展典塑性,榆属于脆狮性破坏玻形式。养理想的史破坏应光该是:摇梁端先酱屈服形拌成塑性望铰,之滚后外荷赖载达到议钢材的倚抗拉极别限强度咽后被拉亏断,不迟应出现缴因应力侧集中、坏材质变妙脆等因喊素导致碑的焊缝呼破坏。撞破坏时出还可以均发现钢崇梁下端蔑翼缘发跃生了屈冠服,而侦腹板没蝴有发生吸屈服,轮这说明裕在试件颠破坏前才,其荷屑载主要蹲是由焊瑞缝和钢滥梁翼缘环承担,监钢梁腹脏板和连垮接板并杀没有充纽分发挥昂其材料植的强度勺,节点盘构件间乖的协同抹工作性么能力不幕佳。螺应栓的滑贷移都出叨现在塑筝性阶段缘,在螺渐栓产生劫滑移时六,均伴俗随有剧竿烈的响垦声,每棕一次加珠载都有慨数声巨椒响,表纷明螺栓啄的滑移添并不是炼同时发拔生,在涨曲线记曲录上表摊现为多日次的承僚载力突节然下降枯后又快师速回升续的剧烈爪抖动,雾当焊缝食拉断失辣效后,蔽螺栓连掩接仍能敢较好地玩起作用爬。梁端族不至于径彻底脱扮落。节薯点附近渠的混凝钢土均无冒破坏迹甩象,说采明节点筒域承载赚能力尚搜有很大趁的潜力励储备。驾3.2游概各节点遵试件的罗滞回性傍能滑3.2页.蠢1铸荷彼载填-赴位移滞沃回曲线贱各节点胖试件的直荷怕载东-险位金移药(P两-钉Δ馆)坊滞回曲伞线如轿图债3-给5伍所示。(a(a)GJ-1的滞回曲线(b)GJ-2的滞回曲线(c)GJ-3的滞回曲线(c)GJ-3的滞回曲线图3-5各试件的滞回曲线疗本次试敢验用啊X-Y窑函数仪里记录了便加载点狮处的梁疫端荷载磨一梁端见位笔移垄(赴P爪-畅△增)刚的滞回早曲线,捡见唤图伴3-视5株所示。未低周反捏复荷载饮作用下帜的滞回昨曲线能退综合反笛映试件验的刚度捎、强度爆、延性皆、和耗耽能能力鞭。从图碌中可以任看到赢:眨GJ-姑2口的滞回勤曲线相袍对其他谷试件的痰曲线较奔饱满,议承载力鄙较高,尚且后期闲承载力哈较为稳怨定,弹芒塑性位艳移大,勤延性梁较好,是抗震性聚能较好杏;对于懂试漫件迷GJ-溉1常、矮GJ-步3惠而言,年在循环克后期当张其达到绍最大荷爱载后,禾滞回曲猛线出现痛明显的冻捏拢,英承载力洲降低。即由滞回墨曲线还早可看出桥,试件或屈服前恋,其滞盼回曲线舟基本上划呈直线痛型,随要着荷载焦的增大屯,位移碎增大的艘速度稍友大于荷竟载增长凉的速度踢,滞回烛曲线出支现稍微派的弯曲桨,滞回酸环的面亿积略有谦增大,慈试件的腔刚度有淋所降低持但不明号显,呈买现出部顶分的非甘弹性性混质;在郊达到屈黑服荷载顽后,曲铸线发生察较明显西的弯曲句。恨3.2瞒.泽2扎骨架曲例线(a)GJ-1的骨架曲线(b)GJ-2的骨架曲线(a)GJ-1的骨架曲线(b)GJ-2的骨架曲线(c)GJ-3的骨架曲线(c)GJ-3的骨架曲线图3-6各试件的骨架曲线冲由滞回烧曲线可燥得到骨乐架曲线享,由骨野架曲线联可得出布各试件狼的屈服谷荷载、床屈服位财移、极阳限荷载探、极限冠位移等舰。骨架浩曲线为束滞回曲娘线各加斯载级第承一循环律的峰点位所连成虎的包络热线,在层任意时告刻的运清动中,盾峰点不午能越出遣骨架曲终线,只斯能在到普达骨架仿曲线后擦沿骨架咱曲线运本动,各混节点试考件的骨授架曲线渠如刻图晒3-接6联所示。柜3.2建.类3刮刚度退谋化曲线浅根据参氧考文丢献音[29留]畏的规定城,结构摊的刚度诚可采用脉同一荷拼载下(静屈服后押为同一韵位移下柜)的第茅一循环奸滞回环步顶点割袭线刚度谅来表示姿:垦(摩3-1艰)(a)GJ-1的刚度-位移曲线(b)GJ-1的刚度-位移曲线筹公式但(碎3-1谋)竟中豪,骡P为i踏-蹈第歇次循环头峰值荷抹载筒值吗,法Δ谊i披-称第岸次循环咽峰值位谨移值。(a)GJ-1的刚度-位移曲线(b)GJ-1的刚度-位移曲线(c)GJ-3的刚度-位移曲线图3-7各试件的刚度退化曲线(c)GJ-3的刚度-位移曲线图3-7各试件的刚度退化曲线现图禁3.唤7学绘制出你了各构百件的刚份度曲线径,从图垫中可以扰看出,竞各试件所的刚度耻曲线在安刚开始稼时近似帜为一条宁水平直众线,此抚时结构薪的受力杯性能没倍有受到游削弱,朵刚度因门而基本肿保持不寸变;当散结构的柔梁端位垦移超过爹某一数浅值后,芳刚度曲喘线开始马出现下沉降趋势鸟,直至通结构因谁变形过绢大而发扶生极限鸦破坏。能三个试钩件中班,寄GJ-包2梢刚度曲词线的下俊降速度烧比盏GJ-偏1颠和悠GJ-杯3刚刚度曲常线的下们降速度疑要缓和程,这说供明螺栓絮直径的考增大能雪提高结戒构的安有全性能继。骨在地震活作用下碗,理想谣的节点绿应能在被经历较蝇多的往吵复荷载兔后,仍结能保证吵充分的凉承载力赖水平,促不出现城显著的衫刚度退大化。而芦在抗震新设计中芬,不让话节点在妙罕遇地嘴震作用捞下发生党刚度退扩化的限雹制则过秘于苛刻庆,也不半现实。怪问题的绵关键是嫂允许刚扭度退化羡到何种披程度,鹿一般认起为除了促基于经殃济与安还全的权压衡以外忆,可以涉接受的京强度和率刚度退甜化指标菜,必须亲建

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