裝配式鋼節點混凝土組合框架地震模擬試驗

裝配式鋼節點混凝土組合框架地震模擬試驗

 地震模擬試驗系統包括試驗承臺、動力系統、控制系統、數據采集系統及高速成像系統。在性能參數不變的情況下升級了振動臺激震方向，由初始的水平雙向升級為三向六自由度，同時升級了試驗系統的控制方式，提升了地震動輸入控制精度。振動臺臺面尺寸為3m×3m，負載能力17t，最大水平位移±10cm，豎向位移±10cm，最大水平加速度雙向2.0g，豎向加速度1.0g，輸入地震動的有效頻段為0.5~50Hz。依托地震模擬試驗系統可以開展地震作用下房屋、橋梁、隧道、大壩、管廊、核電站、海洋平臺、機電設備等各類工程結構的抗震性能試驗研究。

裝配式混凝土框架結構梁柱節點抗震性能試驗研究

試件設計

某市圖書館建筑高度31m，總建筑面積53816m，其中地下部分1層，地上4層，局部5層，層高為4.75m。上部主體結構為裝配整體式混凝土框架結構，選用框架中常用的梁柱中間層中間節點為研究對象，在梁中、柱中反彎點位置截取部分構件的基礎上設計制作足尺模型試件。試件梁為疊合梁，其截面為300x750，左梁采用矩形截面預制梁，右梁采用凹口截面預制梁;柱為預制柱，其截面為 600x600。箍筋保護層厚度為 20mm。

材料性能

(1)混凝土抗壓強度。試件澆筑過程中，每次澆筑均留置一組3個邊長為150mm 的立方體試塊，置于與試件相同條件下養護(2)灌漿料。在試件灌漿安裝和用于材性試驗的套簡接頭灌漿過程中均留置一組40mmx40mmx160mm 的棱柱體試塊，每組3個。在標準養護條件下養護至梁柱節點試件完成低周反復加載試驗后取出，進行壓強度試驗。

加載過程中，試件加載的荷載由電液伺服作動器自動記錄，并于作動器和柱身之間布置拉線式位移計測量位移，在柱下端鉸支座處布置拉桿式位移計記錄其滑移。

數據結果及分析

(1)荷載-位移滯回曲線。加載初期，滯回環接近直線，面積較小，試件表現出較好的線彈性;隨著加載位移的增大，滯回環面積逐漸增大，曲線形狀向反S形發展。這表明，試件在加載過程中受到滑移的影響比較大。(2)延性性能。試件 LZ-B的延性小于試件 LZ-A的原因有兩個方面，一是試件LZ-B梁端底部設置了全灌漿套筒，套筒的剛度大大高于鋼筋，受拉作用下鋼筋發生塑性變形的范圍長度較小;二是右梁梁端底部設置了大直徑鋼筋，受拉時截面受壓區高度過大

 新型鋼框架梁柱節點抗震性能試驗：試驗主要對14組不同參數新型鋼框架梁柱節點試件，利用多通道電液伺服加載系統和大型L型點陣式反力墻開展擬靜力加載試驗，重點研究新型可恢復功能節點的抗震性能，歷時30余天。試驗結果表明：較傳統焊接節點而言，雙鉸接節點、單鉸接節點、全螺栓節點均呈現出良好的震后可恢復功能，加載完畢后僅在可更換T型耗能板部分出現屈曲或斷裂破壞，其余部位基本無損傷出現；在使用可更換T型耗能板后，節點的抗震性能明顯優于相同尺寸的焊接節點，且在加載后期節點承載力仍有提升。本次試驗成果可為后續新型可恢復功能鋼框架結構體系的研發提供重要試驗依據。