裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究

張健新 丁傳林 戎賢 楊洪渭

摘 要： 為研究裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能，對2個(gè)預(yù)制裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)試件和1個(gè)現(xiàn)澆普通混凝土節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行低周往復(fù)荷載試驗(yàn)，對比分析裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)試件的破壞特征、滯回特性和耗能能力等抗震性能指標(biāo)。結(jié)果表明：節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件發(fā)生梁端彎曲破壞，滿足“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)計(jì)要求;普通現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)和采用鋼板焊接端板連接的節(jié)點(diǎn)均發(fā)生節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞，而裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)核心區(qū)破壞程度較輕;在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)及后澆區(qū)加入鋼纖維能減少裂縫寬度，延緩裂縫傳播，減輕核心區(qū)混凝土剝落程度，改善節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài);預(yù)制裝配式混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)試件的極限荷載、滯回性能和耗能能力均得到提高，剛度退化得到減緩，從而改善預(yù)制混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能。

關(guān)鍵詞： 裝配式框架節(jié)點(diǎn);高強(qiáng)鋼筋;鋼纖維混凝土;抗震性能

中圖分類號(hào)：TU375.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ?文章編號(hào)：2096-6717（2020）02-0157-08

Experimental research on seismic behavior of the prefabricated frame joints with high strength reinforcement and steel fiber concrete

Zhang Jianxin， Ding Chuanlin， Rong Xian， Yang Hongwei

（School of Civil and Transportation Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300401， P.R.China）

Abstract：? In order to study the seismic performance of the prefabricated frame joints with high strength reinforcement and steel fiber concrete， two precast concrete joints and one cast-in-situ concrete joint were conducted under low cyclic reversed load test， the failure characteristic， hysteretic behavior and energy dissipation were analyzed.The results show that the prefabricated beam-column interior joints with high strength reinforcement and steel fiber concrete， which the H-steel was adopted in joint core area， present bending failure of beam end， which meets the seismic design principle of “strong column and weak beam”.The cast-in-situ concrete joint and the joint connected by the steel plate welded end plates occur shear failure in the joint core zone， while the failure mode of prefabricated joint significantly improves.The use of steel fiber in core area and assembly segment can reduce the crack width and propagation， lighten concrete protection spalling and improve the damage pattern of joints.The ultimate load， hysteretic performance and energy dissipation capacity in the prefabricated beam-column joints are improved， the stiffness degradation is retarded and the seismic performance of prefabricated joints are improved.

Keywords： prefabricated frame joints; high strength reinforcement; steel fiber concrete; seismic behavior

預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件是指在工廠中制造并在建筑工地裝配成整體構(gòu)件的混凝土產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)具有生產(chǎn)效率高、構(gòu)件加工精度高、節(jié)能環(huán)保、施工進(jìn)度快、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)[1-2]。但是，預(yù)制裝配式混凝土剛度、整體性以及抗震性能差，大量研究表明，梁柱節(jié)點(diǎn)是影響預(yù)制結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵因素[3-5]。為此，學(xué)者們對不同節(jié)點(diǎn)連接類型的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。吳從曉等[6]對現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)與預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。張錫治[7]通過試驗(yàn)研究了鋼 混凝土預(yù)制混合梁試件的抗震性能，并采用ABAQUS進(jìn)行有限元模擬。胡軒等[8]提出了一種鋼管混凝土柱 雙鋼梁預(yù)制裝配式框架體系，對平面和空間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)。Kim等[9]完成了兩個(gè)離心柱鋼梁預(yù)制節(jié)點(diǎn)的靜力加載試驗(yàn)，結(jié)果表明，離心柱與鋼梁通過焊接連接比通過螺栓連接表現(xiàn)出更好的抗震性能。Yang等[10]研發(fā)了一種具有簡單延性連接的H型鋼預(yù)制混凝土組合系統(tǒng)，通過預(yù)應(yīng)力筋把嵌入在預(yù)制柱中的預(yù)制梁與鋼筋混凝土梁相連，然后在連接區(qū)后澆混凝土。Bahrami等[11]對2個(gè)新型抗彎預(yù)制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對比分析節(jié)點(diǎn)的側(cè)向剛度、延性和耗能能力，并采用有限元模型進(jìn)行驗(yàn)證。Wang等[12]提出了一種新型預(yù)應(yīng)力預(yù)制鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)：預(yù)制梁中加入鋼絞線提高構(gòu)件的自修復(fù)能力，節(jié)點(diǎn)處可更換的鋼筋提高了節(jié)點(diǎn)耗能能力。由此可見，合理設(shè)計(jì)的梁柱節(jié)點(diǎn)在地震荷載作用下具有良好的延性和耗能能力。

鋼纖維混凝土能克服普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、延展性能弱等缺點(diǎn)，在框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入鋼纖維可以有效降低節(jié)點(diǎn)配筋率，提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能[13-16]。為研究節(jié)點(diǎn)的抗震性能，提出兩種新型預(yù)制裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)連接形式，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入鋼連接件和鋼纖維，通過進(jìn)行低周往復(fù)荷載試驗(yàn)，研究其抗震性能。

1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)設(shè)計(jì)了3根混凝土中節(jié)點(diǎn)試件，按照“強(qiáng)構(gòu)件弱節(jié)點(diǎn)”進(jìn)行設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)未充分配置箍筋，其中，試件ZJ1為現(xiàn)澆的普通高強(qiáng)鋼筋混凝土試件，試件ZJ2、ZJ3為裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)試件，包括預(yù)制梁、預(yù)制柱和梁柱連接區(qū)3部分。為實(shí)現(xiàn)裝配式節(jié)點(diǎn)的施工方便，采用在試件ZJ2、ZJ3的節(jié)點(diǎn)區(qū)加入型鋼或者鋼板的方式進(jìn)行連接，以達(dá)到有效傳力。試件配筋及節(jié)點(diǎn)詳圖如圖1所示，柱和梁的截面尺寸分別為350 mm×350 mm和250 mm×400 mm，柱縱筋采用10根HRB600鋼筋，梁縱筋采用8根HRB600鋼筋，梁柱箍筋均采用HRB400鋼筋，間距為100 mm。試件ZJ2預(yù)制柱中部預(yù)埋工字鋼，工字鋼尺寸為354 mm×200 mm×6 mm×12 mm，預(yù)制梁中伸出的鋼筋直接焊接在預(yù)制柱的工字鋼上。試件ZJ3預(yù)制柱端設(shè)置尺寸250 mm×400 mm×20 mm 的端板，預(yù)制柱中部預(yù)埋一塊尺寸為710 mm× 330 mm×10 mm的鋼板，同時(shí)，鋼板與端板焊接，并在預(yù)制柱中部上下均采用4根直徑18 mm的鋼筋與 端板塞焊;預(yù)制梁中預(yù)埋尺寸為354 mm×200 mm× 6 mm×12 mm的坡口工字鋼，預(yù)制梁內(nèi)工字鋼的翼緣與預(yù)制柱端板現(xiàn)場施焊，腹板通過焊接于預(yù)制柱端板的連接板螺栓連接，連接板尺寸為220 mm×165 mm×6 mm。同時(shí)，試件ZJ2、ZJ3節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和后澆區(qū)澆筑鋼纖維混凝土，體積百分含量為1%。型鋼采用Q235鋼材，型鋼連接采用10.9級高強(qiáng)螺栓。

試件采用的混凝土強(qiáng)度等級為C45，軸心抗壓強(qiáng)度為31.17 MPa，彈性模量33.96 GPa;采用的鋼纖維混凝土強(qiáng)度等級為C45，軸心抗壓強(qiáng)度為31.7 MPa，彈性模量34.11 GPa。預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和后澆區(qū)采用的鋼纖維長度為30 mm、直徑 0.5 mm、抗拉強(qiáng)度為1 100 MPa、密度為7 850 kg/m3。 表1為鋼筋及鋼板的力學(xué)性能。

試驗(yàn)加載裝置及加載制度如圖2所示。試驗(yàn)加載方案采用擬靜力往復(fù)加載。將試驗(yàn)試件安裝就位后，進(jìn)行預(yù)加載，檢查儀器運(yùn)行。之后進(jìn)行試驗(yàn)，首先，通過柱頂?shù)呢Q向千斤頂施加恒定的軸壓力;然后，通過梁端的液壓作動(dòng)器施加低周往復(fù)荷載。試驗(yàn)加載制度采用荷載 位移混合加載方式，即試件屈服前采用荷載控制，循環(huán)1次，屈服后改為位移控制，循環(huán)3次，當(dāng)荷載降至峰值荷載的85%時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。試驗(yàn)采用DH3816系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，在梁柱縱筋、箍筋以及鋼板粘貼應(yīng)變片，以測量對應(yīng)位置的應(yīng)變，在梁端布置位移計(jì)以測量轉(zhuǎn)角，圖3為位移計(jì)布置圖。

2 破壞特征

圖4為現(xiàn)澆普通混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)和裝配式梁柱中節(jié)點(diǎn)的破壞圖。

由圖4可以看出：現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1和裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ3最終發(fā)生節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞，而裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2為典型的梁端彎曲破壞。試件ZJ2中的工字鋼貫穿節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)部位剛度較大，工字鋼能夠在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)均勻地傳力，因此，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)部位保持較好的完整性。該構(gòu)件的預(yù)制梁縱筋直接焊接在預(yù)制柱工字鋼上，此處連接剛度發(fā)生突變，產(chǎn)生塑性鉸并充分發(fā)展，通過采用工字鋼這種新型裝配式連接形式，實(shí)現(xiàn)塑性鉸外移，保證了節(jié)點(diǎn)的完整性，最終發(fā)生了梁端彎曲破壞形態(tài)。

而試件ZJ3的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)部位采用鋼板、鋼筋與端板相連，預(yù)制梁與預(yù)制柱連接處翼緣采用焊接，腹板通過增設(shè)連接板栓接，剛度比節(jié)點(diǎn)核心區(qū)大，同時(shí)，鋼板能夠在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)部位均勻傳力，核心區(qū)部位裂縫發(fā)展較為均勻，最后發(fā)生了核心區(qū)剪切破壞。

對比未加入鋼纖維的現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1，采用工字鋼連接，同時(shí)，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)及后澆區(qū)加入鋼纖維的中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2核心區(qū)裂縫細(xì)而密，梁端連接區(qū)域裂縫很少，梁縱筋與工字鋼焊接部位出現(xiàn)塑性鉸，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)沒有明顯的剪切破壞，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的原則;隨著位移增加，塑性鉸發(fā)展較為嚴(yán)重。與現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1相比，裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ3雖然最終也發(fā)生節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞，但由于在核心區(qū)加入鋼連接件和鋼纖維，能夠更好地傳力，有效減少了裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，節(jié)點(diǎn)的剪切變形得到很大改善，核心區(qū)未出現(xiàn)嚴(yán)重混凝土脫落，左右梁及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)裂縫寬度明顯減少，表明采用鋼板與端板連接形式能顯著改善節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài);同時(shí)，在造價(jià)增加數(shù)十元的情況下，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入鋼纖維能顯著減少裂縫寬度，改善節(jié)點(diǎn)性能明顯。對比裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2、ZJ3破壞模式，ZJ3的連接形式改善效果沒有ZJ2的理想。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果及分析

3.1 滯回曲線

各試件的梁端荷載 位移曲線如圖5所示。

由圖5可以看出，在加載初期，所有試件的荷載 位移滯回曲線幾乎都是線性的，滯回環(huán)面積較小，表明試驗(yàn)梁柱中節(jié)點(diǎn)處于彈性階段。隨著加載不斷進(jìn)行，試件進(jìn)入彈塑性階段后，滯回曲線隨荷載的增加呈現(xiàn)非線性變化，滯回環(huán)面積不斷增大，表明試件的耗能能力增大。最后，試件達(dá)到峰值荷載后，隨著加載位移的進(jìn)一步增大，卸載后殘余變形增大，但荷載逐漸減小。

與現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1相比，裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2滯回曲線更為飽滿，表明采用工字鋼連接形式能顯著改善梁柱節(jié)點(diǎn)的滯回性能。裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件ZJ3的滯回曲線比ZJ1更為飽滿，說明采用鋼板與端板連接形式能顯著改善高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的滯回性能，進(jìn)而在低周往復(fù)荷載作用下提高構(gòu)件的耗能能力。

節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2的滯回曲線比采用鋼板與端板焊接連接的裝配式節(jié)點(diǎn)試件ZJ3更飽滿，滯回曲線中部“捏縮”效應(yīng)得到改善，具有更好的耗能能力。

3.2 荷載 位移骨架曲線

骨架曲線是將滯回曲線中每一加載工況下第1個(gè)加載循環(huán)的滯回環(huán)峰值連線形成的外包絡(luò)曲線，各試件的骨架曲線如圖6所示。各試件的特征點(diǎn)荷載和位移如表2所示。

由圖6和表2可以看出，裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2、ZJ3在正向和反向加載時(shí)的屈服荷載平均值分別比試件ZJ1高28%、29%，試件ZJ2的平均屈服位移比試件ZJ1高7%，而試件ZJ3的平均屈服位移比試件ZJ1低5%，試件ZJ2、ZJ3 平均極限荷載分別比現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1高33%、27%，表明在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼可以提高節(jié)點(diǎn)的梁端受彎承載力，采用鋼板和端

板焊接的形式能夠提高構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)抗剪承載能力。現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)ZJ1的平均破壞位移分別比裝配式節(jié)點(diǎn)ZJ2、ZJ3高5%、9%，這主要是由于裝配式節(jié)點(diǎn)中加入了鋼連接件，使其剛度增大，變形有所降低。

對比裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2、ZJ3，在正向加載時(shí)，試件ZJ2的極限荷載略微高于試件ZJ3，在反向加載時(shí)，試件ZJ2的極限荷載比試件ZJ3高9%，說明采用工字鋼連接的裝配式節(jié)點(diǎn)具有更高的梁端受彎承載力。試件ZJ3在達(dá)到極限荷載后強(qiáng)化幅度較長，曲線經(jīng)歷了較長的平臺(tái)段后下降，而試件ZJ2荷載迅速下降，這可能是由于焊接在工字鋼上的梁縱筋部分?jǐn)嗔言斐傻?。同時(shí)，試件ZJ2的破壞位移平均值比試件ZJ3高約4%，表明采用工字鋼連接的裝配式節(jié)點(diǎn)具有較高的變形能力。

3.3 剛度退化曲線

剛度定義為滯回曲線峰值點(diǎn)荷載值與滯回曲線峰值點(diǎn)對應(yīng)位移值之比。各試件的剛度退化曲線如圖7所示。

對比3個(gè)中節(jié)點(diǎn)試件的剛度退化曲線可以看出：在正反向加載時(shí)，裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2、ZJ3的剛度退化曲線比現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1更加平緩，剛度退化性能較好。在正向加載時(shí)，與節(jié)點(diǎn)核心區(qū)采用鋼板、端板焊接連接的裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ3相比，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2的剛度退化更加減緩，后期變形能力更大，表明在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼能夠減緩節(jié)點(diǎn)試件的剛度退化;在反向加載時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2的剛度退化速率與采用鋼板、端板焊接連接的試件ZJ3相似。試件ZJ2的正反向初始剛度平均值比ZJ3高，這是由于工字鋼貫穿節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，其整體性較好，因此，剛度平均值較高，在地震作用下能夠保證更好的穩(wěn)定性。

3.4 耗能能力

為評價(jià)試件的耗能能力，在滯回曲線的基礎(chǔ)上計(jì)算了試件的累積耗能，每個(gè)加載循環(huán)的能量耗散由該循環(huán)滯回曲線所圍成的面積表示，累積耗能為當(dāng)前循環(huán)之前所有能量耗散之和。各試件的累積耗能 位移曲線如圖8所示。同時(shí)，還可以通過等效粘滯阻尼系數(shù)來評價(jià)節(jié)點(diǎn)構(gòu)件的耗能能力，定義為某個(gè)滯回環(huán)面積與等效線性的系統(tǒng)應(yīng)變能之比，再除以常數(shù)2π，各試件的等效粘滯阻尼系數(shù)曲線如圖9所示。

由圖8可知，在加載初期，鋼纖維混凝土節(jié)點(diǎn)試件ZJ2、ZJ3的累積耗能與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)試件ZJ1相似，這是由于節(jié)點(diǎn)試件處于彈性階段。在加載位移達(dá)到60 mm以后，試件ZJ2的累積耗能比其他試件的累積耗能增加更快，這主要是由于后澆區(qū)焊接在工字鋼上的梁縱筋屈服引起。破壞時(shí)，預(yù)制裝配式節(jié)點(diǎn)試件ZJ2、ZJ3的累積耗能分別比現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)試件ZJ1高57%、40%，表明在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼或采用鋼板與端板焊接連接能顯著提高節(jié)點(diǎn)的耗能能力。同時(shí)，試件ZJ3采用單片鋼板、鋼筋與端板焊接，與加入工字鋼的試件ZJ2相比，總體來說整體性較差，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的耗能能力比試件ZJ2差。對于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼并與梁縱筋焊接的節(jié)點(diǎn)來說，雖然其整體性得到提高，但后澆區(qū)預(yù)制梁與預(yù)制柱的連接方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。從圖9中可以得到類似的結(jié)論，試件ZJ2、ZJ3的等效粘滯阻尼系數(shù)在加載位移60 mm后，顯著大于試件ZJ1，具有較高的耗能能力。在破壞階段，試件ZJ2的等效粘滯阻尼系數(shù)略高于ZJ3。

3.5 轉(zhuǎn)動(dòng)能力分析

節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力主要通過梁端彎矩 轉(zhuǎn)角曲線來反映。梁端轉(zhuǎn)角通過布置在梁端的位移計(jì)測量得到。根據(jù)布置在梁端范圍內(nèi)的梁端節(jié)點(diǎn)相對柱邊的轉(zhuǎn)動(dòng)除以該長度，得到單位長度截面平均轉(zhuǎn)角。各試件的彎矩 轉(zhuǎn)角曲線如圖10所示。

從圖10中可以看出，現(xiàn)澆混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ1和裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ3的梁端彎矩 轉(zhuǎn)角曲線呈現(xiàn)出非線性變化，裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土中節(jié)點(diǎn)試件ZJ2梁端彎矩 轉(zhuǎn)角曲線相對于ZJ1、ZJ3呈現(xiàn)出線性特征，這主要是由于在ZJ2節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼，提高了節(jié)點(diǎn)整體剛度。

各試件的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度定義為彈性階段彎矩與轉(zhuǎn)角之比，從圖10可以看出，試件ZJ3的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度最大，試件ZJ2的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度最小。與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)ZJ1相比，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的裝配式節(jié)點(diǎn)ZJ2的極限彎矩和極限轉(zhuǎn)角均有所提高，可以看出，工字鋼的加入能夠提高梁端轉(zhuǎn)動(dòng)能力。對比試件ZJ1、ZJ3可以發(fā)現(xiàn)，采用鋼板與端板焊接連接的試件ZJ3梁端極限彎矩比現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)ZJ1高，但梁端極限轉(zhuǎn)角有所降低，這是由于ZJ3鋼連接件的連接形式導(dǎo)致其初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度高，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度降低較為緩慢。由此可見，采用鋼板與端板焊接連接的方式能夠提高梁端的極限彎矩，其破壞階段的轉(zhuǎn)動(dòng)能力有所降低。對比兩種裝配式節(jié)點(diǎn)，試件ZJ2、ZJ3的梁端極限彎矩相差不大，但試件ZJ2的極限轉(zhuǎn)角約是試件ZJ3的1.6倍，可見試件ZJ2在用鋼量減少的情況下，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼能顯著提高其梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。

4 結(jié)論

1）預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)及后澆區(qū)加入鋼纖維減少了裂縫的產(chǎn)生，改善了節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)采用鋼板與端板焊接連接的裝配式混凝土中節(jié)點(diǎn)試件和現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)試件呈現(xiàn)核心區(qū)剪切破壞，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的裝配式高強(qiáng)鋼筋鋼纖維混凝土梁柱中節(jié)點(diǎn)試件破壞發(fā)生在梁端，滿足“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)計(jì)要求。

2）對于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入工字鋼的試件和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)采用鋼板與端板焊接連接的試件，由于在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)加入了鋼連接件，提高了整體剛度和保證了節(jié)點(diǎn)的完整性，同時(shí)，鋼連接件能夠均勻地傳力，試件的極限荷載、滯回能力和耗能能力均得到提高，剛度退化得到減緩，從而改善預(yù)制節(jié)點(diǎn)的抗震性能。

3）對比兩種連接形式的裝配式節(jié)點(diǎn)，采用工字鋼連接的節(jié)點(diǎn)具有更高的極限荷載、變形能力和耗能能力，以及具有較好的滯回性能、較為緩慢的剛度退化性能和較高的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)能力。采用鋼板與端板焊接連接的節(jié)點(diǎn)具有最大的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度降低較為緩慢，破壞階段的轉(zhuǎn)動(dòng)能力有所降低。

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（編輯 胡玥）

收稿日期：2019-06-02

基金項(xiàng)目：? 河北省自然科學(xué)基金（E2018202290、E2017202278）;河北省高層次人才資助項(xiàng)目（B2017003003）;天津市建委科技項(xiàng)目（HE1863）

作者簡介：? 張健新（1986- ），女，博士，主要從事結(jié)構(gòu)抗震研究，E-mail： zhangjianxin505@126.com。

Received： 2019-06-02

Foundation items：? Natural Science Foundation of Hebei Province （No. E2018202290， E2017202278）; High-Level Talents Project of Hebei Province （No. B2017003003）; Science and Technology Project of Tianjin Construction Commission （No. HE1863）

Author brief：? Zhang Jianxin （1986- ）， PhD， main research interest： structure seismic， E-mail： zhangjianxin505@126.com.