高強鋼筋裝配式混凝土框架柱及中節(jié)點擬靜力試驗方案

的擬靜力試驗爭論方案試驗概述及內(nèi)容試驗概述價和便利施工。究，但主要集中在柱的軸壓比、尺寸及不同縱筋連接方式等方面，對配置大直徑試驗內(nèi)容配置大直徑高強鋼筋裝配式混凝土框架柱的縮尺擬靜力試驗；配置大直徑高強鋼筋裝配式混凝土框架中節(jié)點的足尺擬靜力試驗；編寫依據(jù)〔GB50010-2023；〔GB50007-2023；〔3〔GB50011-2023；〔JGJ1-2023；〔JGJ107-2023；〔JGJ101-2023；〔GB50081-2023；〔GB/T50152-2023；1〔GB/T228.1-2023；〔JGJ355-2023；〔JGJ107-2023；〔GB/T17671-1999；試驗方案及預期成果地上27層、地下3層的裝配整體式混凝土框架—剪力墻構(gòu)造，該混合構(gòu)造中的框架柱從第43層樓面開頭承受44層和第5層交1中所示。1四～八層構(gòu)造平面布置圖預制混凝土框架柱試件設計試件的主要參數(shù)件的原型及縮尺模型參數(shù)見表1中所示。試件的試驗軸壓比取為0.4，能夠滿足GB50011—2023《建筑抗震設計標準》中規(guī)定的框架柱軸壓比限值的要求。試件的實際幾何尺寸2中所示。試件編號箍筋配筋(HRB400)試驗試件編號箍筋配筋(HRB400)試驗構(gòu)件原型縮尺構(gòu)件PC84PC8512@100〔80〕PCs84PCs8512@100〔80〕混凝土柱的計預制柱身的配置縱強度等算長度實際幾何尺筋強度截面縱筋配筋級/mm寸/mm等級2023HRB4008×28+8×22C4020231500600×600×1650HRB500HRB400HRB5004×32+8×224×32+4×164×32(4×14)a.正視圖 b.側(cè)視圖c.俯視圖2試件PCs84/85的幾何尺寸加載裝置3預制柱試驗加載裝置示意圖10000kN4中所示。該試驗機能夠保證豎10000kN水平方向上，承受3000kN水平作動器對柱端施加水平低周反復荷載，水平荷載的3確定。

410000kN多功能構(gòu)造試驗機系統(tǒng)《建筑抗震試驗方法規(guī)程〔JGJ101-2023〕進展試驗，加載過程主要分為如下兩個步驟：預加載20%各30正式加載正式加載分兩步進展，首先承受10000kN豎向作動器對柱頂施加軸向力，加載時宜先施加至預定豎向荷載的40%過載85%5中所示。5加載制度主要測量內(nèi)容及測點布置主要測量內(nèi)容移、柱底的滑移、縱筋和箍筋的應變、柱底塑性鉸區(qū)的剪切變形。位移測點布置針對以上的測量內(nèi)容，本試驗中承受如下的位移測點布置方案。

6位移測點布置示意圖

a.PCs84 b.PCs85:縱筋應變測點；：箍筋應變測點7鋼筋應變測點布置圖預制柱編號PCs84位移測點/個預制柱編號PCs84位移測點/個7縱筋應變測點/個18箍筋應變測點/個16PCs8571416預期成果不同加載階段的試驗現(xiàn)象、受力過程及最終的破壞形態(tài)；位移延性及耗能力量；鋼筋的應變滯回曲線；節(jié)點核心區(qū)的剪切變樣子況；預制混凝土框架中節(jié)點試件設計〔1〕試件的主要參數(shù)該試驗模型包括2種足尺預制混凝土框架中節(jié)點，梁柱縱筋分別承受、HRB500HRB400的鋼筋，試件的類型PJ84、PJ85，試件的主要參數(shù)見表3。試件的試驗軸壓比取為《建筑抗震設計標準》中規(guī)定的框架柱軸壓比限值的要求。試件編號混凝土強度等級試件編號混凝土強度等級板〕柱的計算長度/mm梁的計算長度/mm預制柱的實際幾何尺寸/mmPJ84PJ85柱：8×32+8×16梁：5/5×22柱：4×32+8×22梁：4/4×22疊合梁梁柱的實際縱筋梁、柱、板的配筋幾何尺寸/mm配筋等級狀況下上左右下上左右800800HRB××350×400C40 1650 2100 800800600××1210×16201965HRB500〔2〕試件的實際幾何尺寸8中所示。

正視圖 b.側(cè)視圖8試件PJ84/85的幾何尺寸9預制混凝土框架中節(jié)點試驗加載裝置示意圖9濟大學建筑工程系試驗室10000kN4中所示。10000kN豎向作動器施加豎向軸力和3000kN水平作動器施加水平往復荷載。加載制度本次試驗承受擬靜力試驗方法對預制混凝土中節(jié)點施加低周水平反復荷載作用，并依據(jù)《建筑抗震試驗方法規(guī)程〔JGJ101-2023〕進展試驗，加載過程主要分為如下兩個步驟：預加載以避開柱身受到荷載后變短在梁內(nèi)產(chǎn)生附加彎矩。加載。預加載的柱頂軸向力取為估量加載最大軸向力的20%，加、卸載各一次；30%，循環(huán)一次。正式加載正式加載分三步進展，首先承受10000kN豎向作動器對柱頂施加軸向力，加載時宜先施加預定豎向荷載的40%程中應保持豎向荷載的穩(wěn)定；然后安裝梁端的滑動支座；最終承受3000kN水平作級循環(huán)三次，直至構(gòu)件破壞或水平承載力下降至極限承載力的85%，停頓加載。其10中所示。10加載制度主要測量內(nèi)容及測點布置主要測量內(nèi)容50mm處的應變、節(jié)點核心區(qū)的剪切變形及節(jié)點的轉(zhuǎn)角位移。位移測點布置下的位移測點布置方案。11位移測點布置示意圖鋼筋應變測點PJ84PJ85:柱縱筋應變測點；：柱箍筋應變測點； ：梁縱筋應變測點；：梁箍筋應變測點12鋼筋應變測點布置圖測點統(tǒng)計4預制混凝土框架中節(jié)點擬靜力試驗測點統(tǒng)計表中節(jié)點編號位移測點/個柱縱筋應變測點/個柱箍筋應變測點/個梁縱筋應變測點/個梁箍筋應變測點/個PJ84247048408PJ85245648328預期成果不同加載階段的試驗現(xiàn)象，受力過程及最終的破壞形態(tài)；特征、位移延性及耗能力量；鋼筋的應變滯回曲線；節(jié)點核心區(qū)的剪切變形；節(jié)點的轉(zhuǎn)角位移。材性試驗混凝土抗壓強度留樣預制柱及中節(jié)點均承受C40混凝土，并分兩次澆筑成型。在預制構(gòu)件階段，每次澆筑混凝土時，預留150mm×150mm×150mm150mm×150mm×300mm26個試塊〔假設澆筑時分車澆筑，每車混凝土預留上述數(shù)量的試塊。在后澆成型階段，澆筑混凝土時，同樣預留150mm×150mm×150mm150mm×150mm×300mm26個試塊。試塊尺寸/mm5混凝土試塊統(tǒng)計預制構(gòu)件階段/個后澆階段/個150×150×150A×2×6B×2×6150×150×300A×2×6B×2×6注：A、B分別表示預制構(gòu)件階段及后澆階段，澆筑混凝土的車數(shù)。養(yǎng)護預留的混凝土試塊和試驗構(gòu)件在同條件下養(yǎng)護至試驗構(gòu)件加載開頭。加載設備求為±1%，且試件的破壞荷載大于壓力機全量程的20%、小于全量程的80%。試驗步驟拭干凈；心對準；均勻；正式加載，在加載過程中，保持加載速率為0.5～0.8MPa/s；當試塊接近破壞時，應停頓調(diào)整試驗機油門，直至試塊破壞。立方體抗壓強度及軸心抗壓強度計算混凝土的立方體抗壓強度和軸心抗壓強度實測值應在每組試塊抗壓強度實式如下：f /f Fcu c A上式中，fcufc0.1MPa；F為試塊的破壞荷載；A為試塊的承壓面積。鋼筋拉伸試驗留樣本次試驗中，所需鋼筋類型及品種統(tǒng)計如下表6中所示。6直徑/mm試驗涉及的鋼筋類型及預留數(shù)量預留根數(shù)/根預留長度/mm32658425650022646416639214636812634486296326584226464鋼筋等級HRB400HRB5000 注：預留長度由下式計算:L=L+2d+2h。式中，L為標線段的長度，取為10d；d為鋼筋的直徑；h鋼筋等級HRB400HRB5000 加載設備50%75%。試驗步驟d；邊緣平齊；6MPa/s；屈服以0.48(L0+2d)/min，直至試件斷裂；L1；屈服強度及斷裂延性率的計算筋屈服強度的計算按下式得到：4Ffy d2上式中，F(xiàn)為屈服荷載；d為鋼筋的直徑。同樣，表6中各類鋼筋的斷裂延長率取為6根試樣斷裂延長率的平均值，單根鋼筋斷裂延長率的計算按下式得到： LL 110 L0

0100%上式中，L1為試樣拉斷后標線間的長度；L0為試樣拉伸前標線間的長度。灌漿料的抗壓強度留樣31840mm×40mm×80mm棱柱體試塊，假設分批灌漿，每批各預留上述數(shù)量的試塊。養(yǎng)護預留的灌漿料試塊和試驗構(gòu)件在同條件下養(yǎng)護至試驗構(gòu)件加載開頭。試驗設備灌漿料的抗壓強度試驗仍承受試驗室中的萬能試驗機。試驗步驟拭干凈；板中心對準；均勻；正式加載，在加載過程中，保持加載速率為〔2023±200〕N/s直至試塊破壞。抗壓強度計算灌漿料的抗壓強度取為一組66個測量值中有一個超出平均的±10%時，應剔除此試塊，以剩余5個試塊抗壓強度的算術(shù)5±10%時，此組數(shù)據(jù)作廢。試塊的抗壓強度依據(jù)下式確定：FR cc 上式中，F(xiàn)為破壞的最大荷載，A為受壓局部面積〔40mm×40mm。鋼筋套筒灌漿連接接頭型式檢驗筒灌漿連接接頭型式檢驗。試件制作分別預備下表7中的對中接頭和偏置接頭試件：7鋼筋套筒灌漿連接接頭型式檢驗鋼筋套筒灌漿連接接頭個數(shù)/個接頭總長度/mm檢驗工程HRB400-3212656+L對中接頭：9〔3個單向拉HRB400-1612528+L伸、3個高應力反復拉壓、3HRB500-3212656+L個大變形反復拉壓〕HRB500-2212576+L偏置接頭：3個〔單向拉伸〕注：a.對中接頭試件的鋼筋均應插入灌漿套筒中心；偏置接頭試件一端鋼筋插入灌漿套筒中心，另一端鋼筋偏置后鋼筋橫肋與套筒壁接觸；假設該試驗單獨進展，需依據(jù)上述3.3中的要求進展灌漿料的抗壓強度試驗，但養(yǎng)護齡28d。13確定：13鋼筋套筒灌漿連接接頭100mm；L01100mm〕養(yǎng)護鋼筋套筒灌漿連接接頭的養(yǎng)護齡期取為28d，養(yǎng)護條件盡量與試驗構(gòu)件的養(yǎng)護條件一樣。加載設備鋼筋套筒灌漿連接接頭型式檢驗試驗仍承受試驗室中的萬能試驗機。試驗步驟將3.4.1中制作好的連接接頭，依據(jù)圖14中所示，在套筒兩側(cè)的鋼筋外表分別用細線標記A、B、C、D及夾持線的位置，兩側(cè)測點的相對偏差不宜5mm0.1mm的量具測量；將圖14和試驗機夾具邊緣平齊；測量剩余應變：安放引伸儀，引伸儀的位置如以下圖15中所示：15引伸儀的測量標距上圖中，L1為引伸儀的量測標距，對于單向拉伸試驗、高應力反復拉壓及大變形反復拉壓試驗，β4。c 開動試驗機，拉伸試件。在試件屈服以前，承受力掌握加載，拉伸速率取為〔0.5～1.0〕MPa/s；試件屈服以后，承受位移掌握加載，試驗機夾頭的分別速率宜承受0.05LL208c 試驗工程單向拉伸高應力反復拉壓I/II試驗工程單向拉伸高應力反復拉壓I/II級接頭大應變反復拉壓III級接頭大應變反復拉壓加載制度0→0.6f→0〔剩余變形〕→最大拉伸力→破壞yk0→〔0.f→-0.f〔反復20次→0〔剩余變形→破壞ykyk0〔εL→-0.f〔反復4次〔εL→-0.f〔反復4次〕ykgykykg→0〔剩余變形〕→破壞yk→〔εL→-0.f〔反復4次→〔剩余變形→破壞ykgykf f yk ykg應的應變；LL/4+d，L為套筒長度，d為鋼筋直徑；gA、B、C、DL02。假設當L01L02自讀數(shù)