快速荷载交替作用下传统风格建筑双枋–柱节点试验研究

摘要

传统风格建筑枋–柱节点因其构造特点难以满足现行结构抗震设防的要求。选取传统风格建筑典型双枋–柱节点，研究其力学性能，并将其与钢–混凝土组合结构及黏滞阻尼器相结合，共设计3个传统风格建筑双枋–柱节点试件，包括两个附设黏滞阻尼器的试件及1个未附设阻尼器的对比试件。通过对3个试件交替施加快速往复正弦波荷载及谐波荷载，分析加载全过程中试件的破坏特性及破坏机制，通过荷载–位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力及变形性能、耗能能力及刚度退化等指标对其力学性能进行研究。试验结果表明：采用钢–混凝土组合结构及合理设置黏滞阻尼器可显著提升传统风格建筑双枋–柱节点的力学性能。各试件破坏时形成的梁铰机制，呈现弯剪型破坏形态，试件滞回环的形状呈反“S”形，符合抗震设计要求；附设黏滞阻尼器后，节点试件的滞回曲线更为饱满，承载能力提升32.8%～66.4%，延性系数提高13.7%～17.0%，耗能能力提高29.1%～31.1%，刚度退化呈先快后慢的趋势，且后期趋于稳定，并可在一定程度上降低试件刚度的退化速率。各试件经正弦波荷载循环作用后产生一定的损伤累积，附设阻尼器试件在正弦波及谐波荷载交替作用下的剩余刚度高于对比试件。研究结果可为传统风格建筑的进一步探究及工程设计提供有益参考。

关键词

传统风格建筑 / 双枋–柱节点 / 黏滞阻尼器 / 力学性能 / 循环加载

基金资助

海南省自然科学基金项目（520RC544）; 国家自然科学基金项目（52068019）; 国家重点研发计划项目（2019YFD1101003）; 华南–海口研发技术服务合同项目（2021073QT2022011）