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在钢筋混凝土建筑结构中,节点是维持框架结构承载力的重要保证,能够较好地确保框架结构具有良好抗震性能。空间夹心节点是指在节点核心区部位采用与梁楼板强度一致的混凝土进行浇筑浇注的一种节点。此种节点施工过程整体操作较为简易,可缩短工期。但是当混凝土梁柱之间的强度相差较大时,需要在节点核心区采取一定改进措施提高承载力并改善其抗震性能。但我国规范中关于夹心节点的规定较为简单,国内外学者进行的一些相关研究仍然不够全面深入,具有一定局限性。本文借鉴夹心节点已有相关成果,通过拟静力试验与有限元模拟研究了空间梁柱板夹心节点的抗震性能,并对不同改进措施进行了详细的研究。主要工作与研究成果如下。 1.完成未采用改进措施的空间夹心节点抗震性能试验研究 完成三个空间夹心节点拟静力试验,分析了滞回曲线与骨架曲线、变形、耗能、强度刚度退化、钢筋应变以及延性在内的抗震性能,研究了柱楼板不同混凝土强度差对空间夹心节点抗震性能的影响。结果表明:当节点混凝土柱与梁等级之比大于1.5时,不宜直接进行浇筑,需采取相应的加强或者改进措施,以弥补节点核心区因混凝土强度降低而引起的承载力损失。 2.采取改进措施的空间夹心节点抗震性能试验研究 完成两个改进措施与一个未采用改进措施的拟静力对比试验,分析了改进措施下的滞回曲线、骨架曲线、延性、变形、耗能、钢筋应变等影响并与原试件对比。结果表明:采取改进措施的试件承载力和延性均高于原试件,满足框架结构的变形要求,可以改善夹心节点的受力性能;梁纵筋设置钢管后,套管的长短对结构延性及最大剪力的影响不大,在耗能上采用短管改进的节点优于长管,但采用短管改进节点的强度退化率要高于长管。 3.空间夹心节点抗震性能有限元分析 采用MSC.Marc有限元分析软件对空间夹心节点进行了弹塑性分析。同时与试验结果进行了对比,并对采用不同改进措施进行模拟探究。结果表明:数值模拟之中的试件破坏形态以及钢筋应力应变分布情况能够较好的反应试验结果;梁柱混凝土强度差对空间夹心节点的受力性能有一定影响,当柱和楼板、梁混凝土强度比大于1.67时,节点容易发生剪切破坏,需采取一定的改进措施进行加固;采用加撑角钢与十字带板钢管的改进措施对夹心节点核心区的裂缝变形有较为显著的抑制作用,改进措施的使用削弱了核心区的剪切破坏,对夹心节点的正常使用性能有较好的改善作用,具有一定可行性。