传统风格钢筋混凝土梁_柱节点抗震性能试验研究_谢启芳

与常规现代结构有较大的区别。通过 4 个模型比例为 1∶ 1． 5 的传统风格钢筋混凝土梁 － 柱中节点
的低周反复荷载试验，研究了该类节点的破坏机理、承载能力、滞回特性和耗能能力等抗震性能，分
析了体积配箍率、上下梁净间距对该类节点抗震性能的影响。结果表明： 传统风格钢筋混凝土梁 －
柱节点在加载过程中形成了上、中、下 3 个小核心区，最初裂缝出现在下核心区，随后为上核心区和
第 31 卷，第 4 期 2015 年 12 月
世界地震工程 WOＲLD EAＲTHQUAKE ENGINEEＲING
文章编号： 1007 － 6069（ 2015） 04 － 0150 － 09
Vol． 31，No． 4 Dec． 2015
传统风格钢筋混凝土梁 － 柱节点 抗震性能试验研究
谢启芳1，3 ，李 朋1 ，葛鸿鹏2 ，隋
引言
中国传统建筑是东方文化、华夏文明的结晶，是珍贵的文化资源。除了对这些珍贵文化遗产进行保护和 继承外，如何传承与创造出具有中华民族风格与地域特色的新建现代建筑，是目前我国城市发展与建设中遇 到的主要课题。近些年来，各大城市在发展和建设中，为了更能体现本城市的文化底蕴与特点，都在探索如 何在新建现代建筑中传承与创新本地区传统建筑。其中传统风格现代建筑就是一种具有很好推广应用前景 的探索与创新，已得到了普遍的认可。目前常用的传统风格现代建筑主要为钢筋混凝土结构和钢结构，但以 钢筋混凝土结构居多，如西安大唐芙蓉园、北京羊角灯胡同四合院、南京天妃宫传统风格建筑群。
关键词： 传统风格现代建筑； 钢筋混凝土梁 － 柱节点； 拟静力试验； 抗震性能
中图分类号： TU375． 4
文献标志码： A
Experimental study on seismic behavior of ＲC column － beam joint built in traditional style
收稿日期： 2014 － 07 － 20； 修订日期： 2015 － 05 － 13 基金项目： 国家自然科学基金项目（ 51208411） ； 陕西省青年科技新星项目（ 2013KJXX － 56 ） ； 亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题 （ 2014KA05） ； 陕西省教育厅专项科研项目（ 2013JK0893） 作者简介： 谢启芳（ 1978 － ） ，男，博士，副教授，主要从事古建筑结构、组合结构及其抗震性能研究 . E-mail： nacyxie@ 163． com
第4 期
谢启芳，等： 传统风格钢筋混凝土梁 － 柱节点抗震性能试验研究
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plumper． With enlargement of the space between upper and lower beam，the ultimate bearing capacity of the joint basically unchanged，and the the hysteretic curves become less plumper． Compared with normal ＲC column-beam joint，the displacement ductility factor and the energy dissipation coefficient during limit stage of ＲC column-double beam joint built in traditional style are smaller ，and the the ductility and energy dissipation are worse． Key words： modern structure built in traditional style； ＲC beam － column joint ； quasi static test； seismic performance
图 2 传统风格钢筋混凝土结构实例 Fig． 2 Instance of of ＲC structures built in traditional style
1． 2 节点构造特点 与常规钢筋混凝土梁 － 柱节点相比，传统风格钢筋混凝土梁 － 柱节点具有以下特点： （ 1） 每层框架柱与两根梁相连，上、下梁截面尺寸相对较小且间距很小。因此节点核心区面积比较大
基于上述分析，本文通过 4 个传统风格钢筋混凝土梁 － 柱中节点的低周反复荷载试验，对其抗震性能进 行研究，为该类结构的工程实际提供科学的参考依据。
1 传统风格钢筋混凝土梁 － 柱节点构造
1． 1 传统风格钢筋混凝土结构构造形式 传统风格钢筋混凝土结构因为艺术造型的需求，其外形和构造显著区别于常规钢筋混凝土结构。图 1
由于传统风格建筑现代结构是近些年来随着对传统文化的探索与创新才逐渐发展起来的，目前对传统 风格建筑结构的研究刚刚起步。相关的研究主要有： 丁亮进等［1］介绍了天人长安塔钢结构传统风格建筑的 构件安装、转折柱加工、钢屋架安装等施工工艺。余志祥等［2］进行了丽江火车站大悬挑重檐结构站房风荷 载 CFD 分析。吴翔艳［3］对隋唐洛阳城定鼎门仿古建筑组成及力学性能进行了研究。王佩云［4］对天坛祈年 殿式钢筋混凝土结构在竖向荷载的内力分布及其抗震性能进行了研究。王昌兴等［5］对洛阳隋唐城天堂遗 址保护建筑结构进行了有限元分析。赵武运［6］对甘肃泾川仿古塔进行了结构分析，应用大型有限元软件 ANSYS 对沿 45 度方向偏心的梁柱节点进行实体建模分析，得到该节点的最大应力和薄弱部位。可以看出， 上述有关传统风格建筑结构的研究主要集中在施工技术上，而对结构性能缺乏研究。
中核心区，最终破坏时 3 个小核心区均出现了“X”形剪切裂缝，其中下核心区破坏最为严重； 随着体
积配箍率的增大，节点极限承载力提高，滞回曲线更为饱满； 随着上、下梁间距的增大，节点降。与常规钢筋混凝土梁 － 柱节点相比，传统风格钢筋混凝土
梁 － 柱节点的位移延性系数和极限阶段的耗能系数较小，延性和耗能性能相对较差。
1 ，吴 琨2
（ 1． 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055； 2． 中国建筑西北设计研究院有限公司，陕西 西安 710018； 3． 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东 广州 510640）
摘 要： 传统风格现代建筑结构是继承和创新地域建筑文化的良好载体，但由于构造方法不同，使其
（ 即图 3 中区域 ADEH） ，包括上梁与柱相交的区域，下梁与柱相交的区域以及上、下梁之间的“短柱”区域。 （ 2） 在中国传统风格建筑中，柱子为圆柱，为使柱子外形更加圆和，所
XIE Qifang1，3 ，LI Peng1 ，GE Hongpeng2 ，SUI Yan1 ，WU Kun2
（ 1． School Civil Engineering of Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an 710055，China； 2． China Northwest Architecture Design and Ｒesearch Institute Co． ，Ltd，Xi’an 710018，China； 3． State Key Laboratory of Subtropical Building Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）
虽然传统风格钢筋混凝土建筑除了艺术造型外，其主要结构性能、计算理论、设计方法与钢筋混凝土常 规建筑结构是相似的，但由于传统风格钢筋混凝土建筑结构梁柱构件、节点等的外形需要满足造型艺术的要 求，使其尺寸与构造形式受到很大的限制而与常规钢筋混凝土建筑结构有很大的区别，这必然导致传统风格 钢筋混凝土建筑结构的力学特性、抗震性能、设计方法与常规钢筋混凝土建筑结构有很大的不同。现行规范 中也未有相关规定，在进行传统风格钢筋混凝土建筑结构设计时，想当然的认为其性能、设计方法与常规钢 筋混凝建筑结构一致，这必然导致很大的误差甚至错误。其中节点是影响结构安全的重要部位。
Abstract： The modern architecture built in traditional style is a good carrier of innovation and inheritance of local traditional architecture culture and is unlike general modern structures because of the different structural methods． In order to investigate the seismic behavior of ＲC column-beam joint built in traditional style，4 specimens with scale of 1∶ 1． 5 were tested under low-cyclic reversed loading． Some different conditions were taken into account to analyze their influence on the seismic behaviour，including the parameter of volume-strip ratio，the spacing of beam． The behaviors of joint models，such as the failure mechanism ，bearing capacity，hysteresis characteristics， energy dissipation capacity and so on were analyzed． The results indicates that，3 small core zones（ upper，middle and lower core zone） appear in the ＲC column-beam joint built in traditional style，during loading． The initial cracking occurs in the lower core，afterwards in the upper and middle cores． And X-shaped shearing crack appears in all the three cores when the joint destroyed ultimately，especially the destruction in lower core． With the increasing of volumetric stirrup ratio，the ultimate bearing capacity of the joint improves，and the hysteretic curves become