钢筋混凝土异形柱框架结构抗震试验与分析

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发布时间：2022-06-22

资料介绍

[提要] 针对上海市某实际工程,进行了三榀钢筋混凝土异形柱框架 1/2 比例模型拟静力试验,研究了这种结
构在低周反复水平荷载作用下的受力特点、变形和耗能能力以及破坏机理等。分析比较了异形柱框架与填充
墙异形柱框架以及填充墙异形柱框架与实心砖填充墙普通框架在抗震性能等方面的差别。
[关键词] 异形柱拟静力试验耗能能力
The pseudo-static tests of three 1/2-scale models R. C. frames with special-shaped columns have been conducted. The
load-bearing properties, deformation and energy dissipation capacity and the mechanism of failure for the struct
studied. It makes a comparison in aseismic behavior between frames with special-shaped oolumns and infilled frames
consisting special-shaped oolumns and common infilled frames. Aseismic behavior of the structure is evaluated. Re-
search results indicate that the frame with the special-shaped columns possesses better aseismic behavior. The struc-
ture can form better failure mechanism under rare earthquake.
Keywords:special-shaped columns：pseudo-static tests：energy dissipation capacity
一、前言
模型试件编号及几何尺寸与轴压比
表1
目前,国内外研究者主要研究了一般异形柱框架
柱截面
梁截面
试件
填充墙厚
高x厚
柱截面
柱高
柱轴
结构的抗震性能及设计方法。由于这种异形柱截面较
编号
（mm）
bxh
高厚比
宽比
压比
(mm)
（mm）
小,限制了房屋的高度,因此本文结合上海市某实际工
F-1
400×100
100×200
4
3.25
0.256
程需要，对柱截面高厚比为4的异形柱框架结构进行
FW-1
100
400×100
100×200
4
3.25
0.324
抗震性能试验,研究这种结构在地震作用下的受力特
FW-2
100
400×100
100×200
4
3.25
0.324
点、变形和耗能能力以及破坏机理等，分析这种异形柱
空框架与混凝土小砌块填充墙构成的异形柱框架结构
填充墙空心砌块的强度。
在抗震性能方面的差异,并与普通砖填充墙框架的抗
2.加载及测试方案
震性能进行比较。
竖向荷载用两个500kN千斤顶施加,在千斤顶与
二、试验概况
加载横梁之间装置了滚轴。反复水平荷载由推拉千斤
1.模型设计与制作
顶和水平拉杆借助反力架施加。
模型取自上海市某15层异形柱框架结构住宅楼
竖向荷载在试验开始时一次加载完毕,保持此荷
的底层，按1/2比例缩尺,共三榀。其中一榀为异形柱
载不变,再施加低周反复水平荷载。水平荷载加载程
空框架结构，另外两榀为混凝土小砌块填充墙异形柱
序采用荷载变形控制方法,即在试件开裂前采用荷载
框架，均为单层单跨模型。混凝土小砌块填充墙框架
控制,每级荷载下循环2~3次:试件开裂后采用位移
的砌块排列如图1所示,异形柱框架模型的模板配筋
控制,每级位移控制下循环3次。
见图 2。模型试件的编号和几何尺寸等见表1。
试验中用正负量程各为50mm的位移计测试了各
在模型制作过程中采集了砂浆和混凝土试块,截
试件梁轴线处的水平位移。用百分表测试了梁跨中挠
取了钢筋试件。模型试验前测定了这些试块、试件及
度、基础梁的滑移及填充墙的挠曲。在异形柱及梁柱
节点贴有电阻应变片,以测试柱的轴向变形。墙体外
50
201
贴大电阻应变片,位于填充墙墙角及墙体中心处。框
架梁、柱及墙内拉结筋应变用电阻应变片测试。
三、试验结果及分析
实施工白
1.异形柱框架试验结果
图 1
填充墙框架砌块排列图
*上海市建委资助项目：陕西省教委专项科研基金项目（99JK231）。