何慶鋒　張麟斌　易偉建

摘???要：為了研究鍵槽連接節(jié)點(diǎn)裝配整體式梁柱結(jié)構(gòu)倒塌性能以及不同后澆混凝土對(duì)其性能的影響，完成了2榀單層兩跨梁柱結(jié)構(gòu)的移柱靜力加載試驗(yàn)，其分別在節(jié)點(diǎn)鍵槽處后澆普通C30混凝土、高延性ECC混凝土.?試驗(yàn)獲取了構(gòu)件力-位移曲線(xiàn)、破壞形態(tài)以及變形性能等試驗(yàn)數(shù)據(jù).?研究結(jié)果表1明：鍵槽連接節(jié)點(diǎn)梁柱結(jié)構(gòu)在滿(mǎn)足常規(guī)抗震荷載要求下，變形過(guò)程中能較好地形成梁機(jī)制、壓拱機(jī)制以及懸索機(jī)制，是一種較好的裝配式結(jié)構(gòu)可采取的抗倒塌節(jié)點(diǎn)形式.?依靠ECC高延性、高極限壓應(yīng)變等優(yōu)越的材料性能，ECC鍵槽節(jié)點(diǎn)梁柱結(jié)構(gòu)能表1現(xiàn)出更高的承載能力以及更好的節(jié)點(diǎn)延性.?鋼筋與混凝土之間的局部不均勻相對(duì)滑移有利于結(jié)構(gòu)發(fā)展大變形，提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能.

關(guān)鍵詞：鍵槽節(jié)點(diǎn);倒塌性能;梁柱結(jié)構(gòu);ECC;節(jié)點(diǎn)延性

中圖分類(lèi)號(hào)：TU317???????????????????????????????????文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Experiment?Study?on?Collapse?Performance?of?Precast

ECC/RC?Composite?Beam-column?Structure?with?Key-way?Joints

HE?Qingfeng？，ZHANG?Linbin，YI?Weijian

（College?of?Civil?Engineering，Hunan?University，Changsha?410082，China）

Abstract：In?order?to?study?the?collapse?performance?of?beam-column?structure?with?key-way?joints?and?to?study?the?effect?of?different?post-cast?concrete?on?its?performance，static?loading?tests?for?two?single-story?two-span?beam-column?structures?were?performed.?In?the?two?specimens，ordinary?C30?concrete?and?high?ductility?ECC?concrete?were?poured?at?the?key-way?joints，respectively.?The?test?dates?of?force?displacement?curve，failure?mode?and?deformation?performance?were?obtained.?The?research?indicated?that?the?beam-column?structure?with?key-way?joints?developed?beam?mechanism，arch?mechanism?and?catenary?mechanism?in?turn?during?the?deformation?process?under?the?requirements?of?the?conventional?seismic?load.?It?was?a?good?anti-collapse?node?form?for?the?assembled?structure.?Relying?on?the?superior?material?properties?of?ECC，such?as?high?ductility?and?high?ultimate?compressive?strain，beam-column?structure?with?ECC?key-way?joints?can?exhibit?greater?load-carrying?capacity?and?better?ductility?of?joints.?The?local?non-uniform?relative?slip?between?steel?and?concrete?was?conducive?to?the?development?of?large?deformation?of?the?structure?and?improved?the?collapse?resistance?of?the?structure.

Key?words：key-way?joint;collapse?performance;beam-column?structure;ECC;node?ductility

何慶鋒等：ECC/RC鍵槽節(jié)點(diǎn)裝配整體式梁柱結(jié)構(gòu)倒塌性能試驗(yàn)研究

結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌是指由于外力使結(jié)構(gòu)的某些關(guān)鍵構(gòu)件失效后，相鄰結(jié)構(gòu)發(fā)生與初始破壞不相稱(chēng)的一系列倒塌破壞的過(guò)程[1].?結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌不僅會(huì)導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)有比較明顯的關(guān)于社會(huì)、心理、經(jīng)濟(jì)的不良影響.近年來(lái)，我國(guó)大力推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化和建筑工業(yè)化，裝配式結(jié)構(gòu)由于現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少、建造工期短[2]等優(yōu)點(diǎn)逐漸走進(jìn)人們的視線(xiàn).?然而裝配式結(jié)構(gòu)難以完全實(shí)現(xiàn)“等同現(xiàn)澆”的倒塌性能，在現(xiàn)今的倒塌事故中裝配式結(jié)構(gòu)不在少數(shù)，因此研究裝配式結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能具有重要的工程意義.

當(dāng)前，已有國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了深入研究，朱張峰等人[3]完成了2種不同節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造的裝配式混凝土剪力墻低周往復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表1明2種不同節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造形式的剪力墻耗能性能與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)基本一致，但干濕連接形式施工較復(fù)雜且優(yōu)點(diǎn)不明顯，不建議采用.?蔡建國(guó)等人[4]完成了3個(gè)不同鍵槽長(zhǎng)度世構(gòu)體系框架中節(jié)點(diǎn)的低周往復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表1明世構(gòu)體系能滿(mǎn)足現(xiàn)行的抗震規(guī)范要求.?Vasconez等人[5]完成了13個(gè)裝配式梁柱結(jié)構(gòu)的低周往復(fù)試驗(yàn)，其后澆層采用高強(qiáng)高延性纖維混凝土，結(jié)果表1明高強(qiáng)纖維混凝土能使結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)更好地發(fā)揮塑性鉸性能.?裝配式結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的研究還處于起步階段，Kang等人[6-7]研究了梁柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)形式對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的影響，結(jié)果表1明鋼筋搭接鍵槽節(jié)點(diǎn)和鋼筋彎起節(jié)點(diǎn)的抗倒塌性能基本與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)一致.

在中柱失效的情況下，結(jié)構(gòu)抵抗倒塌的能力取決于破壞節(jié)點(diǎn)底部鋼筋的連續(xù)與否以及失效節(jié)點(diǎn)的延性.?對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu)，底部鋼筋的連續(xù)性至關(guān)重要，而鍵槽連接節(jié)點(diǎn)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，其采用U形連續(xù)鋼筋橫穿中節(jié)點(diǎn)，另一方面，該節(jié)點(diǎn)使得在結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位后澆高延性材料變得方便且易施工.?工程水泥基復(fù)合材料（Engineered?Cementifious?Composite，簡(jiǎn)稱(chēng)ECC）在單軸拉伸作用下表1現(xiàn)為多縫開(kāi)裂以及高拉伸應(yīng)變等特性，極限拉應(yīng)變可穩(wěn)定地達(dá)到3%以上[8]，因此可在節(jié)點(diǎn)處后澆ECC來(lái)提高結(jié)構(gòu)的倒塌能力.

本文基于鍵槽節(jié)點(diǎn)的基本構(gòu)造及特性，設(shè)計(jì)并完成2榀單層兩跨梁柱結(jié)構(gòu)的移柱靜力加載試驗(yàn)，研究鍵槽連接節(jié)點(diǎn)梁柱結(jié)構(gòu)的倒塌性能與受力特性，并通過(guò)后澆高延性ECC混凝土材料，分析節(jié)點(diǎn)延性對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響.

1???試驗(yàn)概況

1.1???試件設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了2榀鍵槽連接節(jié)點(diǎn)單層兩跨梁柱結(jié)構(gòu)，編號(hào)為J1、J2.?梁截面尺寸為150?mm×320?mm，柱截面尺寸為300?mm×300?mm，總跨度6?400?mm，總高度2?570?mm，梁高跨比為1?∶?10.?試件采用C30混凝土澆筑，預(yù)制梁、柱縱筋均采用HRB400，箍筋采用HPB300，鍵槽連接節(jié)點(diǎn)底筋基于承載能力等效原則采用HRB400鋼筋，兩榀框架節(jié)點(diǎn)后澆混凝土分別采用C30普通混凝土與高延性ECC混凝土.?鍵槽連接節(jié)點(diǎn)主要是由U形鋼筋、鍵槽、后澆混凝土三部分組成，其中U形鋼筋的作用主要是連接節(jié)點(diǎn)的兩端.?梁柱結(jié)構(gòu)均按照二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì).?具體試件信息見(jiàn)表11，鍵槽節(jié)點(diǎn)詳圖如圖1所示，預(yù)制梁詳圖如圖2所示.

1.2???加載裝置和測(cè)量方案

試驗(yàn)加載裝置如圖3所示.?模型框架通過(guò)壓梁及地腳螺栓固定在實(shí)驗(yàn)室地基梁上，為防止框架在平面外失穩(wěn)，在框架中柱的兩側(cè)設(shè)有側(cè)向反力架.?為了更真實(shí)地模擬結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)，在邊柱反彎

（a）預(yù)制梁構(gòu)造

點(diǎn)位置設(shè)置側(cè)向約束裝置以模擬邊跨對(duì)其的約束.?本試驗(yàn)選取中柱為失效柱，在中柱上部通過(guò)液壓千斤頂進(jìn)行加載，在澆筑階段由機(jī)械千斤頂頂替初始失效中柱.

試驗(yàn)加載過(guò)程主要分為兩階段：第一階段為中柱下部機(jī)械千斤頂?shù)男遁d，每級(jí)卸載2?kN，并觀察是否有初始裂縫，直到千斤頂與中柱徹底脫開(kāi)，到此為止，模擬中柱失效階段結(jié)束.?第二階段為中柱上部液壓千斤頂?shù)募虞d，在結(jié)構(gòu)未進(jìn)入塑性階段前采用荷載控制加載，每級(jí)加載3?kN，每級(jí)加載完待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，讀取各測(cè)點(diǎn)的荷載、應(yīng)變、位移，并繪制裂縫.?當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性狀態(tài)后，采用位移控制加載，每級(jí)加載20?mm，直到結(jié)構(gòu)達(dá)到倒塌控制點(diǎn).?試驗(yàn)主要的測(cè)量?jī)?nèi)容包括中柱上下的荷載大小、各測(cè)點(diǎn)的位移、鋼筋和混凝土的應(yīng)變以及兩側(cè)約束鋼桿軸力應(yīng)變.?其中兩側(cè)約束鋼桿應(yīng)變片布置及軸力計(jì)算見(jiàn)文獻(xiàn)[9].?具體測(cè)點(diǎn)布置方案如圖4所示.

1.3???材料性能試驗(yàn)

為研究梁柱節(jié)點(diǎn)處后澆混凝土對(duì)抗倒塌性能的影響，本文主要采用普通混凝土以及ECC混凝土.?ECC是一種由水、水泥、粉煤灰、石英砂、減水劑、PVA等組成的水泥基復(fù)合材料.?目前常用的配合

比[10-12]見(jiàn)表12，本試驗(yàn)采用密西根大學(xué)的配合比.

本試驗(yàn)所采用的PVA纖維為日本可樂(lè)麗公司生產(chǎn)，其直徑為0.04?mm，長(zhǎng)度12?mm.?通過(guò)對(duì)ECC澆筑的300?mm×50?mm×20?mm薄板試件進(jìn)行四點(diǎn)彎薄板試驗(yàn)，可考察其彎曲變形能力及多縫開(kāi)裂性能，利用反分析法[13]，可得到材料的極限拉伸應(yīng)變.?四點(diǎn)彎試驗(yàn)裝置圖、典型荷載-撓度曲線(xiàn)如圖5所示.?由圖可看出，隨著薄板的第一次開(kāi)裂，荷載并沒(méi)有突降至0，而是繼續(xù)增加，其最大跨中位移可達(dá)4.42?mm，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)文獻(xiàn)[13]所提出的公式計(jì)算ECC試件的極限拉應(yīng)變.?表13給出了ECC以及普通混凝土、鋼筋的材料性能.

2???試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1???荷載與位移曲線(xiàn)

圖6、圖7分別給出了中柱豎向荷載和兩側(cè)約束水平軸力與中柱豎向位移的關(guān)系曲線(xiàn).?表14總結(jié)了XJ、J1、J2試件梁機(jī)制、壓拱機(jī)制以及懸索機(jī)制最大荷載值.?其中XJ結(jié)構(gòu)為文獻(xiàn)[9]所完成，其結(jié)構(gòu)配筋等與本文完全一致.?由圖可見(jiàn)，隨著中柱豎向位移的增加，梁柱結(jié)構(gòu)依次經(jīng)歷了明顯的梁機(jī)制階段（0a）、壓拱機(jī)制階段（ab）、懸索機(jī)制階段（ac）.

在梁機(jī)制階段，中柱端梁截面及邊柱端梁截面均受彎矩作用，直至截面受拉鋼筋屈服并形成塑性鉸，此階段結(jié)構(gòu)抗力主要由梁截面的抗彎承載力來(lái)提供，即主要控制因素為梁縱筋強(qiáng)度.?三榀框架的梁柱配筋完全相同，因此三者的梁機(jī)制階段最大荷載基本一致.?XJ結(jié)構(gòu)梁機(jī)制最大荷載為48.3?kN，J1、J2結(jié)構(gòu)分別為47.1?kN及47.6?kN，鍵槽節(jié)點(diǎn)相比于現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)梁機(jī)制最大荷載偏小的原因在于鍵槽節(jié)點(diǎn)預(yù)留鍵槽使得梁下部鋼筋的保護(hù)層厚度增加至50?mm，因此抗彎承載力偏小.?在按塑性理論計(jì)算結(jié)構(gòu)的抗彎承載力時(shí)，假設(shè)了靠近中柱端梁底受拉鋼筋和靠近邊柱端梁頂受拉鋼筋均達(dá)到屈服狀態(tài).?由表14可見(jiàn)結(jié)構(gòu)理論抗彎承載力與試驗(yàn)值吻合良好.

隨著中柱豎向位移的繼續(xù)增加，結(jié)構(gòu)進(jìn)入壓拱機(jī)制階段.?邊柱端梁中性軸的下移以及中柱端梁中性軸的上移導(dǎo)致中性層在梁截面高度方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而此轉(zhuǎn)動(dòng)變形被兩端柱所約束，從而在梁內(nèi)產(chǎn)生了軸向壓力，結(jié)構(gòu)抗力得以繼續(xù)增加.?在此階段，梁端縱筋已屈服，主要控制因素變?yōu)榱憾私孛媸軌簠^(qū)混凝土.?由表14可見(jiàn)由于壓拱作用的存在，XJ、J1、J2三個(gè)試件壓拱機(jī)制階段的最大荷載值相比于梁機(jī)制階段最大荷載值均增加了約20%.?即壓拱機(jī)制階段結(jié)構(gòu)的抗力由結(jié)構(gòu)抗彎承載力和壓拱作用共同組成，壓拱作用在結(jié)構(gòu)抗力中占比約為20%，對(duì)于有壓拱作用的結(jié)構(gòu)，其壓拱階段結(jié)構(gòu)最大抗力可由結(jié)構(gòu)抗彎承載力乘一個(gè)放大系數(shù)1.25進(jìn)行預(yù)測(cè).

在壓拱機(jī)制階段，XJ結(jié)構(gòu)的最大荷載為60.6?kN，J1結(jié)構(gòu)為57.2?kN，比J1大5.6%，其同梁機(jī)制階段荷載偏小原因一致.?而在鍵槽內(nèi)后澆高極限壓應(yīng)變的ECC材料使得結(jié)構(gòu)壓拱機(jī)制最大荷載相比于后澆普通C30混凝土增大了約4.3%.?從圖6曲線(xiàn)中可看出，隨著梁端受壓區(qū)混凝土的壓碎，荷載開(kāi)始下降，對(duì)于J1結(jié)構(gòu)，普通C30混凝土由于延性、密實(shí)度較差，下降出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)，且下降數(shù)值較大，節(jié)點(diǎn)延性較差;而對(duì)于J2結(jié)構(gòu)，ECC混凝土延性較高，密實(shí)度較好，荷載下降平緩，且下降的幅度較小，即高延性、高密實(shí)度的ECC混凝土能有效地改善新舊混凝土表1面之間的黏結(jié)問(wèn)題、提高節(jié)點(diǎn)的延性.

在懸索機(jī)制階段，XJ結(jié)構(gòu)的最大荷載值為86.1?kN，相比于壓拱機(jī)制階段最大荷載值增加了42%，J1結(jié)構(gòu)的最大荷載值為59.1?kN，相比于壓拱機(jī)制階段最大荷載增加了3%，即懸索機(jī)制的存在使得結(jié)構(gòu)在大變形階段仍能保持小變形階段的抗力甚至更高，進(jìn)而規(guī)避結(jié)構(gòu)倒塌的風(fēng)險(xiǎn).?但是鍵槽節(jié)點(diǎn)懸索機(jī)制帶來(lái)的效應(yīng)遠(yuǎn)沒(méi)有現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)高，其原因?yàn)樵趹宜鳈C(jī)制階段，結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)鋼筋的拉力來(lái)提供抗力，對(duì)于鍵槽節(jié)點(diǎn)，其底筋并非完全連續(xù)，需要通過(guò)鋼筋與混凝土之間的摩擦力來(lái)傳遞拉力，因此懸索階段的最大荷載有所降低，具體解釋見(jiàn)下文.

2.2???破壞形態(tài)

裂縫開(kāi)展主要分為兩階段，即梁機(jī)制與壓拱機(jī)制發(fā)展階段.?裂縫主要出現(xiàn)在梁兩端，由受拉方向向受壓方向發(fā)展.?當(dāng)受拉鋼筋屈服后，梁端裂縫開(kāi)展集中在梁與中柱交界面處，這一階段的裂縫主要由結(jié)構(gòu)發(fā)生彎曲變形所引起，此階段J1、J2試件的裂縫發(fā)展情況基本一致.?在懸索階段，梁全截面受拉，因此從梁兩端向內(nèi)不斷出現(xiàn)受拉裂縫，直至發(fā)展成截面貫通裂縫，J1由于在加載過(guò)程中中柱有一定的偏轉(zhuǎn)，因此偏轉(zhuǎn)側(cè)梁的受拉裂縫明顯多于另一側(cè)梁.?由圖8（d）可看出，由于J2并未開(kāi)展懸索階段，因此J1比J2受拉裂縫開(kāi)展更加充分，J2受拉裂縫較少，并且全截面貫穿裂縫也較少.?試件最終破壞形態(tài)照片見(jiàn)圖8，具體描述見(jiàn)表15.

（a）倒塌極限狀態(tài)

（b）J1中柱底筋斷裂

（c）J2中柱底筋斷裂

（d）裂縫開(kāi)展情況

試驗(yàn)中并未發(fā)生后置U形鋼筋被拔出等黏結(jié)失效破壞，表1明鍵槽長(zhǎng)度能滿(mǎn)足鋼筋錨固長(zhǎng)度要求.?表16為各學(xué)者試驗(yàn)所用的鍵槽長(zhǎng)度，也可表1明規(guī)范[14]規(guī)定的鍵槽長(zhǎng)度能同時(shí)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)抗倒塌要求以及抗震要求.?在梁疊合層交界面處未觀察到水平裂縫，說(shuō)明預(yù)制梁頂部粗糙面的施工滿(mǎn)足要求，后澆混凝土和預(yù)制梁結(jié)合良好.

2.3???應(yīng)變變化

梁柱鋼筋應(yīng)變測(cè)點(diǎn)及混凝土應(yīng)變測(cè)點(diǎn)見(jiàn)圖4.?由圖9可看出，靠近中柱端梁底部鋼筋S14在試驗(yàn)加載開(kāi)始后就一直處于受拉狀態(tài)，隨著懸索機(jī)制的開(kāi)展，鋼筋受拉導(dǎo)致應(yīng)變片瞬間破壞.?梁頂部鋼筋S15起初處于受壓狀態(tài)，大約在底部鋼筋屈服后，逐漸轉(zhuǎn)化為受拉狀態(tài).?靠近邊柱梁端鋼筋S3、S5的變化趨勢(shì)與S15、S14基本一致.?隨著梁機(jī)制的形成，柱底左側(cè)鋼筋S20及混凝土C4起初處于受壓狀態(tài)，之后隨著結(jié)構(gòu)由壓拱機(jī)制向懸索機(jī)制的轉(zhuǎn)化，受壓應(yīng)變逐漸轉(zhuǎn)化為受拉應(yīng)變，柱底右側(cè)的趨勢(shì)剛好與左側(cè)相反.?這與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況基本一致.?在梁跨中沿截面布置了3個(gè)混凝土應(yīng)變片，用來(lái)測(cè)量梁在試驗(yàn)中軸力的變化，布置C1、C2是為了消除彎矩對(duì)軸力的影響.?由圖中可看出，梁起初軸力為壓力，這與梁機(jī)制、壓拱機(jī)制的開(kāi)展一致.?隨著懸索機(jī)制的開(kāi)展，梁軸壓力逐漸轉(zhuǎn)化為軸拉力.

試驗(yàn)中通過(guò)放置在梁跨中的位移計(jì)獲取不同階段的位移，圖10和表17分別給出了J1、J2的梁變形曲線(xiàn)和弦轉(zhuǎn)角.?總體上看，梁變形曲線(xiàn)均呈現(xiàn)出彎曲變形狀態(tài).?隨著中柱位移的增加，節(jié)點(diǎn)處混凝土壓碎剝落，邊柱節(jié)點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).?在梁機(jī)制、壓拱機(jī)制階段，中柱位移較小，此時(shí)梁幾乎保持直線(xiàn)，J1、J2左弦轉(zhuǎn)角和右弦轉(zhuǎn)角基本一致.?在懸索機(jī)制階段，J1梁的左右弦轉(zhuǎn)角差別較大，這是由于鍵槽節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋與混凝土之間發(fā)生了相對(duì)滑移，導(dǎo)致中柱端左側(cè)梁與右端梁鋼筋受力不一致，中柱發(fā)生偏轉(zhuǎn).?而J2梁最終狀態(tài)中柱也偏轉(zhuǎn)嚴(yán)重是因?yàn)橹兄擞覀?cè)梁底部鋼筋斷裂之后繼續(xù)加載，導(dǎo)致中柱往受力較弱側(cè)方向

偏轉(zhuǎn).

2.4.2???受力機(jī)制

圖11為中節(jié)點(diǎn)處梁端鋼筋分布的俯視圖，圖6中荷載突然下降點(diǎn)為J1、J2中柱端梁截面底縱筋A(yù)/B的斷裂，在圖中用×表1示.?由圖12中柱端梁截面縱筋的應(yīng)變變化情況可知，J1結(jié)構(gòu)的S14鋼筋應(yīng)變片（鋼筋B）在中柱位移150～200?mm時(shí)基本保持不變，并在210?mm左右有些許下降，并且包裹此鋼筋鍵槽的混凝土也有水平裂縫，說(shuō)明鋼筋B相對(duì)于混凝土產(chǎn)生了相對(duì)滑移.?其原因可能是普通C30混凝土骨料粒徑相對(duì)較大且不均勻，鋼筋與混凝土之間的有效握裹不佳，導(dǎo)致產(chǎn)生局部滑移.?而ECC材料粒徑小，延性較好，屬于自密實(shí)材料，在鍵槽內(nèi)與鋼筋黏結(jié)較好，在鋼筋變形過(guò)程中，高延性ECC與鋼筋的變形協(xié)調(diào)一致，2根縱筋受力情況基本一樣，未發(fā)生相對(duì)滑移.?J2結(jié)構(gòu)S17鋼筋（鋼筋B）應(yīng)變片，其沒(méi)有相應(yīng)的平直段.?值得注意的是，J1?結(jié)構(gòu)只斷裂了縱筋中的1根（鋼筋B），接著順利形成了懸索機(jī)制，而J2結(jié)構(gòu)則是2根縱筋同時(shí)斷裂（鋼筋A(yù)和B?），導(dǎo)致無(wú)法形成懸索機(jī)制.?由此可知鋼筋與混凝土之間的局部相對(duì)滑移有利于結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形，有利于提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力.

由圖7可知，由于J1、J2中柱端梁截面底縱筋的斷裂，使得水平軸力變化速率突變，更快地向懸索機(jī)制轉(zhuǎn)變，當(dāng)豎向位移達(dá)到275?mm，即梁高的85%時(shí)，壓拱機(jī)制逐漸結(jié)束，懸索機(jī)制開(kāi)始，此時(shí)水平軸力開(kāi)始表1現(xiàn)為拉力，并且不斷增大，直到結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌破壞.?J1有明顯的懸鏈線(xiàn)效應(yīng)，且懸索機(jī)制的最大承受荷載大于梁機(jī)制的最大荷載，對(duì)比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)懸索階段荷載增加幅度并沒(méi)有那么大，這是由于在懸索階段，結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)梁內(nèi)通長(zhǎng)鋼筋的拉力來(lái)提供抗力.?對(duì)于鍵槽節(jié)點(diǎn)，從圖11可明顯看出，其底筋并非完全連續(xù)，貫穿中節(jié)點(diǎn)的A、B縱筋需要通過(guò)鋼筋與混凝土之間的摩擦黏結(jié)力來(lái)把拉力傳遞給C、D、E、F縱筋.?從圖12中J1結(jié)構(gòu)S12應(yīng)變片（鋼筋D）數(shù)據(jù)來(lái)看，在懸索階段，鋼筋D并沒(méi)有達(dá)到極限狀態(tài)，變形以及拉力集中在U形鋼筋，因此懸索階段的最大荷載有所降低.

3???結(jié)???論

本文通過(guò)對(duì)2榀單層兩跨梁柱結(jié)構(gòu)的移柱靜力加載試驗(yàn)，對(duì)試件的力-位移曲線(xiàn)、結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)以及變形性能等進(jìn)行了詳細(xì)分析，得出以下結(jié)論：

1）鍵槽連接節(jié)點(diǎn)梁柱結(jié)構(gòu)在中柱失效工況下能較好地形成梁機(jī)制、壓拱機(jī)制以及懸索機(jī)制，是一種較好的裝配式結(jié)構(gòu)可采取的抗倒塌節(jié)點(diǎn)形式.

2）由于ECC的高延性、高極限壓應(yīng)變等材料性能，使得采用ECC的鍵槽節(jié)點(diǎn)梁柱結(jié)構(gòu)具有較高的承載能力以及更好的節(jié)點(diǎn)延性，因此，基于梁機(jī)制設(shè)計(jì)的裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)區(qū)域采用高延性材料具有較好的抗倒塌能力.

3）鋼筋與混凝土之間的不均勻相對(duì)滑移會(huì)導(dǎo)致裂縫的不對(duì)稱(chēng)發(fā)展以及鋼筋的不均勻受力，但其有利于結(jié)構(gòu)倒塌過(guò)程中的大變形發(fā)展，因此，能大幅提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能.

4）壓拱作用所貢獻(xiàn)的抗力在結(jié)構(gòu)壓拱階段最大抗力中大約占20%，對(duì)基于梁機(jī)制倒塌設(shè)計(jì)的梁柱結(jié)構(gòu)，可以按塑性理論計(jì)算值乘放大系數(shù)1.25進(jìn)行設(shè)計(jì).

參考文獻(xiàn)

[1]????GSA2013?Progressive?collapse?analysis?and?design?guidelines?for?new?federal?office?buildings?and?major?modernization?project?[S].?Washington，DC：United?States?General?Services?Administration，2013：1—3.

[2]????YEE?A?A.?Social?and?environmental?benefits?of?precast?concrete?technology?[J].?PCI?Journal，2001，46（3）：14—19.

[3]????朱張鋒，郭正興，朱寅，等.?不同連接構(gòu)造的裝配式混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J].?湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，44（3）：60—65.

ZHU?Z?F，GUO?Z?X，ZHU?Y，et?al.?Experimental?investigation?on?seismic?performance?of?precast?concrete?shear?walls?with?different?connections?[J].?Journal?of?Hunan?University?（Natural?Sciences），2017，44（3）：60—65.?（In?Chinese）

[4]????蔡建國(guó)，朱洪進(jìn)，馮健，等.?世構(gòu)體系框架中節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].?中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，43（5）：305—312.

CAI?J?G，ZHU?H?J，F(xiàn)ENG?J，et?al.?Experimental?study?on?seismic?behavior?of?middle?joints?of?SCOPE?system?[J].?Journal?of?Central?South?University?（Natural?Sciences），2012，43（5）：305—312.?（In?Chinese）

[5]????VASCONEZ?R?M，NAAMAN?A?E，WIGHT?J?K.?Behavior?of?HPFRC?connections?for?precast?concrete?frames?under?reversed?cyclic?loading?[J].?PCI?Journal，1998，43（6）：58—71.

[6]????KANG?S?B，TAN?K?H，YANG?E?H.?Progressive?collapse?resistance?of?precast?beam-column?sub-assemblages?with?engineered?cementitious?composites?[J].?Engineering?Structures，2015，98：186—200.

[7]????KANG?S?B，TAN?K?H.?Behaviour?of?precast?concrete?beam-column?sub-assemblages?subject?to?column?removal?[J].?Engineering?Structures，2015，93：85—96.

[8]????汪夢(mèng)甫，張旭.?高軸壓比下PVA-ECC柱抗震性能試驗(yàn)研究[J].?湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，44（5）：1—9.

WANG?M?F，ZHANG?X.?Experimental?study?on?seismic?performance?of?PVA-ECC?columns?with?high?axial?load?ratio?[J].?Journal?of?Hunan?University?（Natural?Sciences），2017，44（5）：1—9.?（In?Chinese）

[9]????曾奕.?考慮周邊約束鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)抗倒塌性能試驗(yàn)研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，2018：15—27.

ZENG?Y.?Experimental?study?on?progressive?collapse?of?RC?frame?structures?with?lateral?restraint?[D].?Changsha：College?of?Civil?Engineering，Hunan?University，2018：15—27.?（In?Chinese）

[10]??LI?V.?Engineered?cementitious?composite（ECC）：material，structure?and?durability?performance?[M].Boca?Raton，F(xiàn)lorida：CRC?Press?Inc，2007：8—11.

[11]??CHEUNG?Y?N.?Investigation?of?concrete?components?with?a?pseudo-ductile?layer?[D].?Hongkong：Department?of?Civil?Engineering，Hongkong?University?of?Science?and?Technology，2004：32—50.

[12]??楊英姿，祝瑜，高小建，等.?摻粉煤灰PVA纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的試驗(yàn)研究[J].?青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，30（4）：51—54.

YANG?Y?Z，ZHU?Y，GAO?X?J，et?al.?Experimental?study?on?high-ductile?PVA?fiber-reinforced?cement-based?composite?materials?with?fly?ash[J].?Journal?of?Qingdao?Technological?University，2009，30（4）：51—54.?（In?Chinese）

[13]??蔡向榮，徐世烺.?UHTCC薄板彎曲荷載-變形硬化曲線(xiàn)與單軸拉伸應(yīng)力-應(yīng)變硬化曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)關(guān)系研究[J].?工程力學(xué)，2010，27（1）：8—16.

CAI?X?R，XU?S?L.?Study?on?corresponding?relationships?between?flexural?load-deformation?hardening?curves?and?tensile?stress-strain?hardening?curves?of?UHTCC?[J].?Engineering?Mechanics，2010，27（1）：8—16.?（In?Chinese）

[14]??JGJ224—2010???混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[M].?北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011：13—15.

JGJ224—2010???Technical?specification?for?framed?structures?comprised?of?precast?prestressed?concrete?components?[M].?Beijing：China?Architecture?&?Building?Press，2011：13—15.?（In?Chinese）

[15]??袁晨迪.?鍵槽底筋錨入式預(yù)制框架梁柱節(jié)點(diǎn)相關(guān)性能研究[D].?南京：東南大學(xué)土木工程學(xué)院，2017：16—18.

YUAN?C?D.?Experimental?study?on?seismic?behavior?of?a?bottom?reinforcement?anchored?precast?beam-to-column?connection?with?key?slot?[D].?Nanjing：School?of?Civil?Engineering，Southeast?University，2017：16—18.?（In?Chinese）

[16]??DOD2016?Design?of?buildings?to?resist?progressive?collapse?[S].?Washington，DC：Department?of?Defense?of?USA，2016：12—59.