大跨度预应力钢筋混凝土带腋撑框架结构试验研究

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发布时间：2021-09-09

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大跨度预应力钢筋混凝土带腋撑框架结构试验研究
陈穗先苏国维2 蔡健s，4 杨春s，4
(1、华南师范大学广州510631；2、同济大学建筑设计研究院上海200092；
3、华南理工大学土木与交通工程学院广州510641；4、亚热带建筑国家重点实验室广 ‘I'I 510641)
摘要：大跨度预应力钢筋混凝土带腋撑框架结构是一种新结构形式，本文对其在竖向及水平反复荷载作用下
的力学性能进行了比例模型试验研究．主要研究其承栽能力、变形特点、破坏形态及应力应变特点，并重点研究
腋撑对结构性能的影响．结果表明腋撑对提高结构承载力和刚度具有明显作用，但局部区域呈现脆性破坏．．
关键词：大跨度；预应力结构；腋撑；框架结构；试验研究
1 引言
以往的试验研究表明㈣j．预应力混凝土框架的
延性和耗能性能良好．可以在地震区内推广使用，通
过合理的设计．确保预应力混凝土框架的延性、耗能
和抗侧承载力．使其获得令人满意的抗震效果。
但对于大跨度的实际工程来说．框架柱顶弯矩
过大容易导致节点破坏．且柱顶出现的纵向配筋过
多过密也会给设计及施工带来诸多不便。因此．本
文提出了在普通多层预应力框架的梁与柱端部附近
加设短斜柱的结构．即新型的带腋撑框架结构．以有
效地减小梁跨度．改善结构的受力状态．提高结构刚
度．减小柱顶弯矩．从而减少柱的纵向配筋。为此，
本文通过1榀单层单跨无粘结部分预应力混凝土带
腋撑框架在竖向及水平低周反复荷载作用下的试验
研究．探讨该新型结构的受力特性和抗震性能。
2 试验设计
2．1 模型设计
本文的预应力钢筋}昆凝土带腋撑
框架模型按GB 5001 1-2001《建筑抗
震设计规范》进行7度二级抗震设计．
梁柱按弯曲破坏控制试验框架仅在
框架梁内设置1860级 15．24无粘结
预应力筋．其形状采用“直线十三段曲
线+直线”．张拉端为夹片式锚具，固定
端为挤压成型锚具．预应力张拉控制力
为195．3kN 普通纵筋采用HRB400级
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钢筋．箍筋采用HRB235级圆钢．实测混凝土抗压强
度为41．8MPa 其尺寸和配筋详如图1所示。
2．2 加载装置及加载方案
试件加载装置如图2所示．受到试验室现有设备
的限制．本试验竖向及水平低周反复加载均采用荷
载控制．加载分以下3个阶段进行：
(1)施加竖向荷载直至达到结构的设计荷载值；
(2)卸载至原设计荷载值的50％．进行水平低周
反复荷载加载．共作用2个循环．先加载至结构屈服，
再加载至水平位移曲线进入水平段：
(3)水平荷载卸载至零．再次施加竖向荷载，直至
油泵继续送油而荷载不再增大为止．此时可认为试
验结束
2_3 量测内容与方法
本次试验采用与千斤顶相连的传感器来测量框
架的荷载～位移曲线。在腋撑上方框架梁内外侧、跨