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钢板-砖砌体组合加固改造技术试验成果

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:本次试验的两榀框架由于竖向压应力水平均不大,因此加载级数相同。KJ-1和KJ-2在力加载阶段均控制到170kN,控制屈服位移Δy=17mm。KJ-2的破坏过程和最终破坏形态与KJ-1基本相同,主要区别在于:KJ-2的梁端侧板局部屈曲发生在正向加载170kN时,比KJ-1稍微提前;KJ-2的柱脚钢板局部屈曲比KJ-1提前一个加载循环,KJ-2的柱脚出现焊缝撕裂也比KJ-1提前一个加载循环,且变形更严重。图13-9梁、柱节点外观

钢板-砖砌体组合加固改造技术试验成果

本次试验的两榀框架由于竖向压应力水平均不大,因此加载级数相同。KJ-1和KJ-2在力加载阶段均控制到170kN,控制屈服位移Δy=17mm。此后,按屈服位移的倍数进行位移加载,两榀框架位移等级均加载至5Δy,最后一级循环一次。

KJ-1在加载至60kN之前,无明显现象,框架处于弹性工作阶段;当正向加载60kN时,梁上开始出现轻微“叭”声,随着荷载等级的增加,梁上及节点处连续出现这种“叭”声且越来越激烈,这种破裂声来自钢板与砖砌体之间的结构胶剥离破坏;随着钢板与结构胶的剥离,梁端及节点核心区多处钢板出现空鼓(敲击钢板可识别);荷载在60kN至120kN时,间断地听见砖碎的声音;当正向加载160kN时,梁顶砖砌体出现横向裂缝;加载170kN时,多处发出剧烈“噼啪”声,属于内部砖块压碎声,并且在反向170kN加载完毕时,上部受压的梁顶侧板开始出现明显局部屈曲,如图13-8(a)所示;在2Δy第一次循环正向加载时,局部屈曲处侧板变形更加明显,如图13-8(b)所示,并且梁端砖块开始受压破碎;在2Δy第一次循环反向加载时,一侧柱脚钢板开始出现轻微的局部屈曲,如图13-8(c)所示;在3Δy时,梁端破坏已非常严重,侧板局部屈曲位移达到30mm,此处砖砌体全部破碎,如图13-8(d)所示;在4Δy第一次循环时,柱脚三面均明显局部屈曲,如图13-8(e)所示;在4Δy第二次循环时,柱脚相邻面局部屈曲处钢板连接焊缝撕裂,如图13-8(f)所示,之后加载过程中又有多条柱脚焊缝撕裂,且观察到内部砖砌体已破碎,直至试验结束。

KJ-2的破坏过程和最终破坏形态与KJ-1基本相同,主要区别在于:KJ-2的梁端侧板局部屈曲发生在正向加载170kN时,比KJ-1稍微提前;KJ-2的柱脚钢板局部屈曲比KJ-1提前一个加载循环,KJ-2的柱脚出现焊缝撕裂也比KJ-1提前一个加载循环,且变形更严重。

另外,依据荷载-位移曲线上较为明显的斜率变化(即屈服拐点),对应梁端受压区侧板应变由负变正,说明此时梁端侧板发生了局部屈曲。

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图13-8 组合框架破坏过程

纵观组合框架整体的破坏过程,其主要的破坏位置集中在梁端和柱脚,表现为梁端侧板局部屈曲、砖砌体压碎与柱脚钢板局部屈曲、焊缝撕裂、砖砌体压碎,并且柱脚的破坏滞后于梁端;其余部位并未发生明显的钢板局部屈曲破坏,节点区也没有明显的变形(图13-9)。框架整体上表现出了“强柱弱梁”和“强节点”的破坏形态。梁端砖砌体的破坏始于侧板明显局部屈曲以后,而柱脚砖砌体由于受到钢板四面约束,直到柱脚局部屈曲严重、焊缝撕裂时才发生少量破坏。

图13-9 梁、柱节点外观

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