加載路徑對(duì)預(yù)應(yīng)力砼空間節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響.pdf

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1、第28卷第3期土木工程與管理學(xué)報(bào)V01．28No．32011年9月JournalofCivilEngineeringandManagementSep．2011加載路徑對(duì)預(yù)應(yīng)力砼空間節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響程浩德(福州大學(xué)土木工程學(xué)院，福建福州350108)摘要：地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的多維運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也是多維的，因此深入研究多維地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的彈塑性抗震性能具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文對(duì)3個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了多維擬靜力試驗(yàn)，對(duì)其在不同加載路徑下的抗震性能進(jìn)行了深入研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，加載路徑對(duì)試件的抗震性能有著明顯的影響。關(guān)鍵詞：空間節(jié)點(diǎn)；抗震性能；加載路徑中圖

2、分類號(hào)：TU375．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-0985(2011)03-0226-04對(duì)地震作用的研究發(fā)展至今，研究人員已清和配筋如圖1所示。世醒地認(rèn)識(shí)到地震作用必須考慮其多維性，框架節(jié)—_—_點(diǎn)研究必須從空間受力的角度出發(fā)，考慮多維地一一震的作用。但由于試驗(yàn)條件的限制，這方面的研廣預(yù)應(yīng)力笳2~e14，，一廠究進(jìn)行不多【1。另外，結(jié)構(gòu)多維擬靜力實(shí)驗(yàn)方JIl_t11r十一法本身還有許多問(wèn)題需要研究解決，特別是加載規(guī)則的確定和加載路徑的選擇方面。另外，加載＼3m＼as@t0。l魚(yú)!o0設(shè)備、設(shè)施和數(shù)據(jù)采集也是結(jié)構(gòu)多維擬靜力實(shí)驗(yàn)—-的關(guān)鍵；實(shí)驗(yàn)控制軟件更是不可缺少的內(nèi)容。本文通過(guò)MT

3、S電液伺服加載系統(tǒng)，結(jié)合清華大學(xué)邱法維教授開(kāi)發(fā)的多維擬靜力加載試驗(yàn)控制(a)X方向軟件(TUMT)一14]，進(jìn)行了3個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架節(jié)點(diǎn)的多維擬靜力實(shí)驗(yàn)，研究了不同加載葉●●●葉日1廣_』』葉●●葉1===葉)路徑對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能的____l廠影響。垂塹業(yè)／，／J，¨l+十十1試驗(yàn)概況＼3l8。圭型!@100本文針對(duì)3根軸壓比均為0．1，且尺寸和配筋均相同的預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架節(jié)點(diǎn)在不同加載路徑下的抗震性能進(jìn)行了研究。各構(gòu)件的混凝(b)Y方向土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，=14．3MPa，=1．43MPa，E=3．0×10N／mm；預(yù)應(yīng)力鋼筋為1束圖1試件的尺寸和配筋圖

4、本文采用位移控制的加載方式共選用了37(P5,fpk=1860MPa=1320MPa，Ep=1．95×種路徑(如圖2所示)，分別代表的是方向與Y10N／mm；非預(yù)應(yīng)力鋼筋為HRB335，fy=300方向位移同向、同步且同幅，即斜向反復(fù)，試件編MPa，E=2．0X10N／mm；箍筋為HPB235，=號(hào)KJ1(見(jiàn)圖2a)；不同步、不同幅且不能同時(shí)達(dá)210MPa，E：2．1×10N／mm。試件的具體尺寸收稿日期：2011-06—30作者簡(jiǎn)介：程浩德(1975一)，男，福建福州人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，博士，研究方向?yàn)轭A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)(Email：chd@fzu．edu．cn)基金項(xiàng)目：福建省自然科學(xué)基金(20

5、10J05l14)；福州大學(xué)人才啟動(dòng)基金(XRC-0964)第3期程浩德：加載路徑對(duì)預(yù)應(yīng)力砼空間節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響227·到各自最大峰值，即菱形反復(fù)，試件編號(hào)K,12(見(jiàn)Y方向的位移。方向的加載程序?yàn)?，?次幅值圖2b)；不同步、不同幅但能同時(shí)達(dá)到各自最大峰為4mlYl，循環(huán)2周期，然后增加4mm的幅值，再值，即矩形反復(fù)，試件編號(hào)KJ3(見(jiàn)圖2c)。加載循環(huán)2周期，如此進(jìn)行。Y方向的加載程序和過(guò)程中，各構(gòu)件均為先加方向的位移，隨后施加方向的相同。V3個(gè)試件均為雙向空間加載，為實(shí)現(xiàn)該目的，40福州大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心設(shè)計(jì)了一套雙向加載裝3O置，加載裝置詳見(jiàn)圖3。2O呂lO一l102030401

6、_叵x(chóng)方向位移／ram(a)雙向加載裝置全貌(a)KJI(斜向反復(fù))g皇。坦(b)柱頂雙向滑動(dòng)支座x7~向位移／ram(b)KJ2(菱形反復(fù))Ju4O一—‘．-1U(C)柱腳球鉸支座’n呂圖3預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架節(jié)點(diǎn)加載裝置圖量1．．I一一·叵4)；0—2)-f，1IlO3(02試驗(yàn)分析3種不同加載路徑下的預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架節(jié)點(diǎn)的滯回曲線和骨架曲線分別見(jiàn)圖4和圖5?！?O由圖4可知，3種不同的加載路徑下，KJ]的滯回曲線最為飽滿，而K．12的滯回曲線最為捏縮，x方向位移／raml

7、重，圖2加載制度·228·土木工程與管理學(xué)報(bào)2011正至＼，一柱盡一一x方向位移／mmy方向位移／mm(a)KJ1的滯回曲線VV503O403O’20Z2O．10＼1O．．．．—柱。。。一一一．叵x(chóng)方向位移／mmy方向位~；／mm(b)KJ2的滯回曲線302Oz＼，。!一．．．—柱一盡一一一一一一x方向位移／ramy方向位／~；／mm(c)KJ3的滯回曲線圖4試件的滯回曲線uVl(J3的損傷其次，損傷最小的是KJ2。另外，由圖5可知