高强钢筋装配式混凝土框架柱及中节点拟静力试验方案

的拟静力试验争论方案试验概述及内容试验概述价和便利施工。究，但主要集中在柱的轴压比、尺寸及不同纵筋连接方式等方面，对配置大直径试验内容配置大直径高强钢筋装配式混凝土框架柱的缩尺拟静力试验；配置大直径高强钢筋装配式混凝土框架中节点的足尺拟静力试验；编写依据〔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；试验方案及预期成果地上27层、地下3层的装配整体式混凝土框架—剪力墙构造，该混合构造中的框架柱从第43层楼面开头承受44层和第5层交1中所示。1四～八层构造平面布置图预制混凝土框架柱试件设计试件的主要参数件的原型及缩尺模型参数见表1中所示。试件的试验轴压比取为0.4，能够满足GB50011—2023《建筑抗震设计标准》中规定的框架柱轴压比限值的要求。试件的实际几何尺寸2中所示。试件编号箍筋配筋(HRB400)试验试件编号箍筋配筋(HRB400)试验构件原型缩尺构件PC84PC8512@100〔80〕PCs84PCs8512@100〔80〕混凝土柱的计预制柱身的配置纵强度等算长度实际几何尺筋强度截面纵筋配筋级/mm寸/mm等级2023HRB4008×28+8×22C4020231500600×600×1650HRB500HRB400HRB5004×32+8×224×32+4×164×32(4×14)a.正视图 b.侧视图c.俯视图2试件PCs84/85的几何尺寸加载装置3预制柱试验加载装置示意图10000kN4中所示。该试验机能够保证竖10000kN水平方向上，承受3000kN水平作动器对柱端施加水平低周反复荷载，水平荷载的3确定。

410000kN多功能构造试验机系统《建筑抗震试验方法规程〔JGJ101-2023〕进展试验，加载过程主要分为如下两个步骤：预加载20%各30正式加载正式加载分两步进展，首先承受10000kN竖向作动器对柱顶施加轴向力，加载时宜先施加至预定竖向荷载的40%过载85%5中所示。5加载制度主要测量内容及测点布置主要测量内容移、柱底的滑移、纵筋和箍筋的应变、柱底塑性铰区的剪切变形。位移测点布置针对以上的测量内容，本试验中承受如下的位移测点布置方案。

6位移测点布置示意图

a.PCs84 b.PCs85:纵筋应变测点；：箍筋应变测点7钢筋应变测点布置图预制柱编号PCs84位移测点/个预制柱编号PCs84位移测点/个7纵筋应变测点/个18箍筋应变测点/个16PCs8571416预期成果不同加载阶段的试验现象、受力过程及最终的破坏形态；位移延性及耗能力量；钢筋的应变滞回曲线；节点核心区的剪切变样子况；预制混凝土框架中节点试件设计〔1〕试件的主要参数该试验模型包括2种足尺预制混凝土框架中节点，梁柱纵筋分别承受、HRB500HRB400的钢筋，试件的类型PJ84、PJ85，试件的主要参数见表3。试件的试验轴压比取为《建筑抗震设计标准》中规定的框架柱轴压比限值的要求。试件编号混凝土强度等级试件编号混凝土强度等级板〕柱的计算长度/mm梁的计算长度/mm预制柱的实际几何尺寸/mmPJ84PJ85柱：8×32+8×16梁：5/5×22柱：4×32+8×22梁：4/4×22叠合梁梁柱的实际纵筋梁、柱、板的配筋几何尺寸/mm配筋等级状况下上左右下上左右800800HRB××350×400C40 1650 2100 800800600××1210×16201965HRB500〔2〕试件的实际几何尺寸8中所示。

正视图 b.侧视图8试件PJ84/85的几何尺寸9预制混凝土框架中节点试验加载装置示意图9济大学建筑工程系试验室10000kN4中所示。10000kN竖向作动器施加竖向轴力和3000kN水平作动器施加水平往复荷载。加载制度本次试验承受拟静力试验方法对预制混凝土中节点施加低周水平反复荷载作用，并依据《建筑抗震试验方法规程〔JGJ101-2023〕进展试验，加载过程主要分为如下两个步骤：预加载以避开柱身受到荷载后变短在梁内产生附加弯矩。加载。预加载的柱顶轴向力取为估量加载最大轴向力的20%，加、卸载各一次；30%，循环一次。正式加载正式加载分三步进展，首先承受10000kN竖向作动器对柱顶施加轴向力，加载时宜先施加预定竖向荷载的40%程中应保持竖向荷载的稳定；然后安装梁端的滑动支座；最终承受3000kN水平作级循环三次，直至构件破坏或水平承载力下降至极限承载力的85%，停顿加载。其10中所示。10加载制度主要测量内容及测点布置主要测量内容50mm处的应变、节点核心区的剪切变形及节点的转角位移。位移测点布置下的位移测点布置方案。11位移测点布置示意图钢筋应变测点PJ84PJ85:柱纵筋应变测点；：柱箍筋应变测点； ：梁纵筋应变测点；：梁箍筋应变测点12钢筋应变测点布置图测点统计4预制混凝土框架中节点拟静力试验测点统计表中节点编号位移测点/个柱纵筋应变测点/个柱箍筋应变测点/个梁纵筋应变测点/个梁箍筋应变测点/个PJ84247048408PJ85245648328预期成果不同加载阶段的试验现象，受力过程及最终的破坏形态；特征、位移延性及耗能力量；钢筋的应变滞回曲线；节点核心区的剪切变形；节点的转角位移。材性试验混凝土抗压强度留样预制柱及中节点均承受C40混凝土，并分两次浇筑成型。在预制构件阶段，每次浇筑混凝土时，预留150mm×150mm×150mm150mm×150mm×300mm26个试块〔假设浇筑时分车浇筑，每车混凝土预留上述数量的试块。在后浇成型阶段，浇筑混凝土时，同样预留150mm×150mm×150mm150mm×150mm×300mm26个试块。试块尺寸/mm5混凝土试块统计预制构件阶段/个后浇阶段/个150×150×150A×2×6B×2×6150×150×300A×2×6B×2×6注：A、B分别表示预制构件阶段及后浇阶段，浇筑混凝土的车数。养护预留的混凝土试块和试验构件在同条件下养护至试验构件加载开头。加载设备求为±1%，且试件的破坏荷载大于压力机全量程的20%、小于全量程的80%。试验步骤拭干净；心对准；均匀；正式加载，在加载过程中，保持加载速率为0.5～0.8MPa/s；当试块接近破坏时，应停顿调整试验机油门，直至试块破坏。立方体抗压强度及轴心抗压强度计算混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度实测值应在每组试块抗压强度实式如下：f /f Fcu c A上式中，fcufc0.1MPa；F为试块的破坏荷载；A为试块的承压面积。钢筋拉伸试验留样本次试验中，所需钢筋类型及品种统计如下表6中所示。6直径/mm试验涉及的钢筋类型及预留数量预留根数/根预留长度/mm32658425650022646416639214636812634486296326584226464钢筋等级HRB400HRB5000 注：预留长度由下式计算:L=L+2d+2h。式中，L为标线段的长度，取为10d；d为钢筋的直径；h钢筋等级HRB400HRB5000 加载设备50%75%。试验步骤d；边缘平齐；6MPa/s；屈服以0.48(L0+2d)/min，直至试件断裂；L1；屈服强度及断裂延性率的计算筋屈服强度的计算按下式得到：4Ffy d2上式中，F为屈服荷载；d为钢筋的直径。同样，表6中各类钢筋的断裂延长率取为6根试样断裂延长率的平均值，单根钢筋断裂延长率的计算按下式得到： LL 110 L0

0100%上式中，L1为试样拉断后标线间的长度；L0为试样拉伸前标线间的长度。灌浆料的抗压强度留样31840mm×40mm×80mm棱柱体试块，假设分批灌浆，每批各预留上述数量的试块。养护预留的灌浆料试块和试验构件在同条件下养护至试验构件加载开头。试验设备灌浆料的抗压强度试验仍承受试验室中的万能试验机。试验步骤拭干净；板中心对准；均匀；正式加载，在加载过程中，保持加载速率为〔2023±200〕N/s直至试块破坏。抗压强度计算灌浆料的抗压强度取为一组66个测量值中有一个超出平均的±10%时，应剔除此试块，以剩余5个试块抗压强度的算术5±10%时，此组数据作废。试块的抗压强度依据下式确定：FR cc 上式中，F为破坏的最大荷载，A为受压局部面积〔40mm×40mm。钢筋套筒灌浆连接接头型式检验筒灌浆连接接头型式检验。试件制作分别预备下表7中的对中接头和偏置接头试件：7钢筋套筒灌浆连接接头型式检验钢筋套筒灌浆连接接头个数/个接头总长度/mm检验工程HRB400-3212656+L对中接头：9〔3个单向拉HRB400-1612528+L伸、3个高应力反复拉压、3HRB500-3212656+L个大变形反复拉压〕HRB500-2212576+L偏置接头：3个〔单向拉伸〕注：a.对中接头试件的钢筋均应插入灌浆套筒中心；偏置接头试件一端钢筋插入灌浆套筒中心，另一端钢筋偏置后钢筋横肋与套筒壁接触；假设该试验单独进展，需依据上述3.3中的要求进展灌浆料的抗压强度试验，但养护龄28d。13确定：13钢筋套筒灌浆连接接头100mm；L01100mm〕养护钢筋套筒灌浆连接接头的养护龄期取为28d，养护条件尽量与试验构件的养护条件一样。加载设备钢筋套筒灌浆连接接头型式检验试验仍承受试验室中的万能试验机。试验步骤将3.4.1中制作好的连接接头，依据图14中所示，在套筒两侧的钢筋外表分别用细线标记A、B、C、D及夹持线的位置，两侧测点的相对偏差不宜5mm0.1mm的量具测量；将图14和试验机夹具边缘平齐；测量剩余应变：安放引伸仪，引伸仪的位置如以下图15中所示：15引伸仪的测量标距上图中，L1为引伸仪的量测标距，对于单向拉伸试验、高应力反复拉压及大变形反复拉压试验，β4。c 开动试验机，拉伸试件。在试件屈服以前，承受力掌握加载，拉伸速率取为〔0.5～1.0〕MPa/s；试件屈服以后，承受位移掌握加载，试验机夹头的分别速率宜承受0.05LL208c 试验工程单向拉伸高应力反复拉压I/II试验工程单向拉伸高应力反复拉压I/II级接头大应变反复拉压III级接头大应变反复拉压加载制度0→0.6f→0〔剩余变形〕→最大拉伸力→破坏yk0→〔0.f→-0.f〔反复20次→0〔剩余变形→破坏ykyk0〔εL→-0.f〔反复4次〔εL→-0.f〔反复4次〕ykgykykg→0〔剩余变形〕→破坏yk→〔εL→-0.f〔反复4次→〔剩余变形→破坏ykgykf f yk ykg应的应变；LL/4+d，L为套筒长度，d为钢筋直径；gA、B、C、DL02。假设当L01L02自读数