方有珍，楊永龍，陳 赟，趙 凱，萬財(cái)知

（1.蘇州科技學(xué)院江蘇省結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇蘇州215011；2.蘇州中固建筑科技有限公司，江蘇蘇州215009）

新型PEC柱-鋼梁BRS耗能部分自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的抗震性能

方有珍1，楊永龍1，陳 赟2，趙 凱1，萬財(cái)知1

（1.蘇州科技學(xué)院江蘇省結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇蘇州215011；2.蘇州中固建筑科技有限公司，江蘇蘇州215009）

為研究采用預(yù)拉對(duì)穿螺栓的新型卷邊PEC柱-鋼梁BRS耗能板部分自復(fù)位連接中節(jié)點(diǎn)的抗震性能，對(duì)考慮PEC柱布置方式的2個(gè)試件進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn).結(jié)果表明：BRS板耗能部分自復(fù)位連接，通過BRS板屈服耗散地震能和預(yù)拉桿實(shí)現(xiàn)自復(fù)位功效，且整個(gè)加載過程中結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件處在彈性狀態(tài)；PEC柱的布置決定梁柱連接的剛度匹配，相應(yīng)影響部分自復(fù)位節(jié)點(diǎn)受力性能發(fā)展進(jìn)程和試件損傷分布規(guī)律；預(yù)拉對(duì)穿螺栓和預(yù)拉桿的設(shè)置促使節(jié)點(diǎn)域混凝土斜壓帶傳力模式的形成，相應(yīng)降低了對(duì)節(jié)點(diǎn)域鋼結(jié)構(gòu)腹板的抗剪要求；所有試件連接轉(zhuǎn)角達(dá)到中震層間側(cè)移角限值0.020 rad，殘余轉(zhuǎn)角均小于自復(fù)位殘余轉(zhuǎn)角限值為0.005 rad，即使層間側(cè)移角超過大震層間側(cè)移角限值0.035 rad，試件承載能力仍處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，且梁端殘余轉(zhuǎn)角基本不超過0.010 rad.

新型PEC柱；BRS耗能；部分自復(fù)位連接；抗震性能；擬靜力試驗(yàn)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)震后的殘余變形在正常使用范圍內(nèi)，且保證結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件不出現(xiàn)嚴(yán)重破壞，因而改善結(jié)構(gòu)的抗震性能、降低震后修復(fù)成本，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)預(yù)定性態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵所在，由此促使了自復(fù)位結(jié)構(gòu)的誕生.迄今為止，國(guó)內(nèi)外在自復(fù)位結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究.J.Ricles等［1-2］研究證實(shí)：鋼管混凝土柱-寬翼緣梁設(shè)置頂?shù)捉卿撟鳛楹哪茉念A(yù)應(yīng)力抗彎連接，具有較大的彈性剛度和極限承載能力、良好的延性性能和自復(fù)位功效.H.Chi［3］提出了自復(fù)位柱腳連接方式，通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：即使結(jié)構(gòu)層間側(cè)移達(dá)到5％，防屈曲鋼板仍能發(fā)揮耗能作用，且震后結(jié)構(gòu)殘余變形極小.方有珍等［4-8］對(duì)新型PEC柱與相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的研究表明：新型PEC柱具有較大承載力和水平抗側(cè)剛度、良好的抗震延性；預(yù)拉對(duì)穿螺栓有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土斜壓帶傳力模式；節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)板增強(qiáng)了對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的約束作用.因此，PEC柱不僅能滿足自復(fù)位結(jié)構(gòu)對(duì)豎向構(gòu)件抗側(cè)剛度與承載力的要求，也為預(yù)拉鋼絞線錨固提供了可靠保障.

為了更好地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自復(fù)位功能、耗能和結(jié)構(gòu)安全冗余度三者的有機(jī)協(xié)調(diào)，課題組對(duì)現(xiàn)有自復(fù)位連接進(jìn)行改進(jìn)，提出新型卷邊PEC柱-鋼梁BRS板耗能部分自復(fù)位連接節(jié)點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究，揭示其抗震性能.

1 BRS板耗能部分自復(fù)位連接設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)思路

BRS板耗能部分自復(fù)位連接是遵循抗震性態(tài)設(shè)計(jì)而提出的一種新型連接形式.彎矩M與轉(zhuǎn)角θ關(guān)系曲線如圖1所示.由圖1可知：外彎矩達(dá)到Ma之前，連接處梁端部與柱表面截面耗能件未脫開，BRS板、蓋板與預(yù)拉桿共同受力；當(dāng)連接彎矩在Ma與Mb之間時(shí)，梁端部一邊翼緣進(jìn)入消壓狀態(tài)；當(dāng)連接彎矩達(dá)到Mb之后，梁消壓翼緣與柱邊接觸面脫開，而BRS板與梁翼緣連接距PEC柱邊近螺栓孔設(shè)置為一定規(guī)格的長(zhǎng)圓孔，以保證連接在達(dá)到中震側(cè)移角限值為0.020 rad時(shí)BRS板的伸縮變形需求，且保證結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件處在彈性狀態(tài)；當(dāng)連接的彎矩達(dá)到Mc之后，BRS板距PEC柱邊遠(yuǎn)螺栓孔與栓桿發(fā)生擠壓，BRS板將被拉伸；連接彎矩達(dá)到Md時(shí)BRS板開始屈服.

圖1 BRS板M-θ曲線

卸載過程中：①當(dāng)BRS板屈服殘余變形小于BRS板后孔與栓桿間距時(shí)，由于預(yù)拉桿回縮使得BRS板出現(xiàn)彈性恢復(fù)至Mf，隨即梁繼續(xù)滑移；當(dāng)彎矩達(dá)到Mb時(shí)，梁端與柱翼緣接觸，隨后不斷擠壓閉合至卸載為0，見圖1a.②當(dāng)BRS板屈服殘余變形大于BRS板后孔與栓桿間距時(shí)，預(yù)拉桿回縮使得BRS板出現(xiàn)彈性恢復(fù)至Mf；隨即預(yù)拉桿繼續(xù)回縮，當(dāng)彎矩達(dá)到Mg時(shí)，BRS板后孔與栓桿出現(xiàn)反向擠壓而產(chǎn)生壓縮變形；當(dāng)彎矩達(dá)到Mh時(shí)，則BRS板開始出現(xiàn)受壓屈服至卸載為0，見圖1b.當(dāng)連接外彎矩使得BRS板前孔與栓桿產(chǎn)生擠壓，連接轉(zhuǎn)化為承壓型受力模式，梁進(jìn)一步發(fā)揮力學(xué)性能，且最后殘余變形均不超過自復(fù)位殘余轉(zhuǎn)角限值0.005 rad的要求，從而更好實(shí)現(xiàn)自復(fù)位功效、耗能能力與結(jié)構(gòu)安全冗余度有機(jī)統(tǒng)一的性能設(shè)計(jì)目標(biāo).

1.2 設(shè)計(jì)方法

假定梁在彎曲轉(zhuǎn)動(dòng)過程中梁截面以梁端翼緣與BRS板接觸面外邊緣交接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則節(jié)點(diǎn)連接受力機(jī)理見圖2.

圖2 連接受力機(jī)理

BRS板部分自復(fù)位連接計(jì)算公式：

式中：Mb為梁端消壓彎矩；Md為BRS板開始屈服時(shí)對(duì)應(yīng)彎矩；ppt近似為預(yù)拉桿預(yù)拉力；Δppt為BRS板開始屈服時(shí)相應(yīng)預(yù)拉桿拉力增量；hb為梁翼緣上下T形件腹板中心距離；ped為BRS摩擦與板屈服合力；Ept為預(yù)拉桿的彈性模量；Apt為高預(yù)拉桿的總面積；Δl1梁柱接觸面脫開至BRS板開始屈服時(shí)梁的壓縮量；Δl2為BRS板彈性伸長(zhǎng)最大值；l為預(yù)拉桿長(zhǎng).

2 試 驗(yàn)

2.1 試 件

以實(shí)際層高為3.6 m的框架2層中節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，提取與之相連的上下柱與左右梁反彎點(diǎn)處之間子結(jié)構(gòu)為試件原型，考慮設(shè)計(jì)參數(shù)為柱布置方式，按照1∶1.6縮尺制作2個(gè)試件.鋼柱采用Q235卷邊鋼板（鋼板厚度t=6 mm）焊接組合截面，鋼梁為Q345的I25a工字鋼；T形BRS板采用Q235鋼板手工焊加工，且T形BRS板與PEC柱采用10.9級(jí) M20對(duì)穿高強(qiáng)螺栓連接；自復(fù)位預(yù)拉桿采用10.9級(jí)長(zhǎng)螺桿；混凝土強(qiáng)度為C30.SYJ1均為PEC柱強(qiáng)軸與鋼梁連接，SYJ2柱為PEC柱弱軸與梁連接.鋼板材性：fy=294 N·mm-2，fu=414 N·mm-2，δ=22.8％；I25a工字鋼材性：fy=356 N·mm-2，fu=526 N· mm-2，δ=18.0％；混凝土實(shí)測(cè)強(qiáng)度平均值fm=33.5 N·mm-2.

2.2 方 案

2.2.1 測(cè)點(diǎn)布置

位移計(jì)布置見圖3.圖中位移計(jì)1，2和3用于測(cè)量試件側(cè)移量；位移計(jì)4和5測(cè)試整個(gè)連接轉(zhuǎn)動(dòng)變形；位移計(jì)6和7測(cè)試節(jié)點(diǎn)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)變形；位移計(jì)8和9用于測(cè)量節(jié)點(diǎn)區(qū)剪切變形.

圖3 測(cè)試儀表與應(yīng)變片布置

2.2.2 加載設(shè)備與加載制度

制作了6個(gè)平面鉸支座，以保證試件邊界條件與實(shí)際受力狀況基本吻合.試驗(yàn)在蘇州科技學(xué)院江蘇省結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室液壓伺服系統(tǒng)+四連桿加載架上采用柱頂位移加載方式進(jìn)行.各試件首先進(jìn)行預(yù)加載，以檢查試驗(yàn)儀表是否正常工作；隨后正式加載以5 mm為初始加載級(jí)，前4級(jí)按5 mm遞增，第5級(jí)加載為27 mm，隨后依次按9 mm遞增，每級(jí)荷載為3個(gè)循環(huán)以保證獲取穩(wěn)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；試驗(yàn)以層間側(cè)移角達(dá)到大震層間側(cè)移限制0.035 rad或梁端轉(zhuǎn)角超過中震層間側(cè)翼限值0.020 rad作為結(jié)束的標(biāo)志.

3 現(xiàn)象描述

試驗(yàn)現(xiàn)象如圖4所示.加載初期，由于預(yù)拉桿預(yù)應(yīng)力分別將PEC柱與梁、蓋板和BRS板緊密接觸，以致鋼梁在外界荷載作用下一直處于消壓狀態(tài)，且所有構(gòu)件基本處于彈性狀態(tài)，初始剛度較大，卸載至0時(shí)，連接實(shí)現(xiàn)了彈性變形恢復(fù)而完全復(fù)位.當(dāng)加載至位移27 mm時(shí)，柱頂水平力增大，連接克服預(yù)緊力提供的消壓彎矩，梁端與BRS板接觸面開始脫開（圖4a）；卸載至0時(shí)，鋼梁在預(yù)拉桿作用下，基本復(fù)位，殘余變形極小.隨著加載增大，BRS板后孔與螺桿接觸擠壓，BRS板拉伸變形不斷增大，梁端與BRS板脫開現(xiàn)象明顯（圖4b）；卸載至0時(shí)，SYJ1仍實(shí)現(xiàn)了基本復(fù)位，殘余變形極小，SYJ2由于PEC柱弱軸布置，柱抗側(cè)剛度偏弱引起過大的自身變形，導(dǎo)致連接自復(fù)位效果減弱.SYJ1和SYJ2分別加載至位移90 mm和99 mm試驗(yàn)結(jié)束，對(duì)應(yīng)層間側(cè)移角與連接轉(zhuǎn)角均超過大震層間側(cè)移限值要求.

圖4 試驗(yàn)現(xiàn)象

4 結(jié)果與分析

4.1 滯回曲線

4.1.1 梁端彎矩與層間側(cè)移角關(guān)系曲線

試件為中節(jié)點(diǎn)，則梁端彎矩M=p×H/2，實(shí)測(cè)層間側(cè)移角θ1=Δ1/h，其中p為柱頂水平荷載，Δ1為位移表實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)ΔDT2-ΔDT3，H為試件柱上下支座轉(zhuǎn)軸間距，h為柱下部鉸支座轉(zhuǎn)軸到柱頂端板距離（圖2）.通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得到梁端彎矩與層間側(cè)移角M-θ1滯回曲線如圖5所示.由圖5可知：SYJ1位移加載至81 mm級(jí)的第1個(gè)循環(huán)時(shí)，正向?qū)崪y(cè)計(jì)算層間側(cè)移角為0.042 4 rad，最大承載力為128.21 kN·m；負(fù)向?qū)崪y(cè)計(jì)算層間側(cè)移角0.041 8 rad，最大承載力109.20 kN·m.SYJ2位移加載至99 mm級(jí)的第1個(gè)循環(huán)時(shí)，正向?qū)崪y(cè)計(jì)算層間側(cè)移角0.046 7 rad，最大承載力128.70 kN·m；負(fù)向?qū)崪y(cè)計(jì)算層間側(cè)移角0.044 9 rad，最大承載力123.14 kN·m.此外，所有試件在荷載較小時(shí)，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)變形主要來自于預(yù)拉桿彈性變形，梁端處于消壓狀態(tài)，連接基本復(fù)位；采用PEC柱強(qiáng)軸與鋼梁連接的試件能更好滿足強(qiáng)柱弱梁的抗震要求，以致加載后期預(yù)拉桿自復(fù)位作用發(fā)揮明顯；SYJ2采用PEC柱弱軸與梁連接，柱本身抗側(cè)剛度偏弱造成其加載過程中自身變形較大，使得自復(fù)位連接發(fā)揮作用滯后，相應(yīng)預(yù)拉桿自復(fù)位功效降低.

圖5 M-θ1滯回曲線

4.1.2 梁端彎矩與節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角和連接轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線

根據(jù)位移計(jì)DT4，DT5，DT6與DT7實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)一步整理（節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角θ2=Δ2/h′，連接轉(zhuǎn)角θ3=Δ3/ h″，其中Δ2=ΔDT4-ΔDT5；Δ3=ΔDT6-ΔDT7；h′為DT4與DT5之間距離；h″為DT6與DT7之間距離），得到了試件M-θ3滯回曲線，如圖6所示.

圖6 M-θ3滯回曲線

圖6分析顯示：加載初期，所有試件梁端首先進(jìn)入消壓狀態(tài)，梁端與PEC柱接觸未脫開.隨著加載的繼續(xù)，試件梁端部分翼緣消壓完成，BRS板端部與柱脫開并開始受拉，隨后BRS耗能板出現(xiàn)受拉屈服耗能.SYJ2采取PEC柱弱軸布置，以致PEC柱的抗側(cè)剛度偏弱，相應(yīng)延緩了自復(fù)位BRS耗能板連接的屈服耗能進(jìn)程.試件加載至中震層間側(cè)移限值0.020 0 rad［9-10］時(shí)，梁端卸載殘余轉(zhuǎn)角均布不大于自復(fù)位殘余轉(zhuǎn)角限值0.005 0 rad；繼續(xù)加載至試驗(yàn)結(jié)束，試件層間側(cè)移角均超過大震層間側(cè)移限值0.003 5 rad，而其承載能力仍呈增大趨勢(shì)，且梁端卸載殘余轉(zhuǎn)角不大于0.010 0 rad，則表明該連接形式具有良好的轉(zhuǎn)動(dòng)能力、耗能能力、自復(fù)位功效和抗倒塌性能.

4.2 殘余變形

結(jié)構(gòu)承受外界作用產(chǎn)生的殘余變形是其損傷的外在表現(xiàn)，也是反映自復(fù)位結(jié)構(gòu)自復(fù)位功效的重要指標(biāo).為此，根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)試件殘余變形分布變化規(guī)律進(jìn)行分析，計(jì)算結(jié)果見圖7，其中θ為殘余轉(zhuǎn)角.

圖7 殘余變形發(fā)展規(guī)律

由圖7可知：加載初期，梁端在外載作用下的受拉翼緣處于消壓狀態(tài)，梁與BRS耗能板均處于彈性狀態(tài)；隨著荷載增大，梁端消壓完成，而與PEC柱接觸面脫開，隨即BRS耗能板開始受拉彈性變形，參與轉(zhuǎn)角仍很??；隨著加載的繼續(xù)，BRS耗能板開始出現(xiàn)受拉屈服耗能，同時(shí)BRS耗能板T形翼緣出現(xiàn)面外變形，試件層間殘余側(cè)移角、節(jié)點(diǎn)殘余轉(zhuǎn)角和梁端殘余轉(zhuǎn)角明顯增大.整個(gè)加載過程中，PEC柱強(qiáng)軸布置SYJ1的3種殘余轉(zhuǎn)角值基本滿足自復(fù)位殘余轉(zhuǎn)角限值0.005 rad；PEC柱弱軸布置SYJ2的3種殘余轉(zhuǎn)角，由于PEC柱剛度偏弱，其中層間側(cè)移角和節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角殘余值超過自復(fù)位殘余轉(zhuǎn)角限值0.005 rad，但不大于0.010 rad，且連接小于自復(fù)位殘余轉(zhuǎn)角限值0.005 rad，表明BRS板耗能部分的自復(fù)位連接較好地實(shí)現(xiàn)了屈服耗能與部分自復(fù)位的有機(jī)統(tǒng)一.

4.3 耗 能

結(jié)構(gòu)耗能是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震延性性能的重要指標(biāo)之一.試驗(yàn)部分自復(fù)位連接中節(jié)點(diǎn)試件主要利用BRS輔助耗能件屈服耗散地震能，為此對(duì)試件耗能變化規(guī)律加以分析.其中耗能為滯回環(huán)所包的面積（即絕對(duì)耗能值），且每個(gè)位移加載級(jí)取3個(gè)滯回環(huán)面積平均值，計(jì)算結(jié)果見圖8.

圖8 滯回耗能變化規(guī)律

由圖8可知：SYJ2與SYJ1的總體耗能差異隨外加載增大而加大，主要是由于PEC柱剛度的變化導(dǎo)致其本身參與耗能比重變化的結(jié)果，進(jìn)一步表明PEC柱布置方式?jīng)Q定梁柱剛度匹配，從而影響試件的受力損傷進(jìn)程.

5 節(jié)點(diǎn)傳力機(jī)理

試件預(yù)拉對(duì)穿螺栓和預(yù)拉桿將梁截面受拉部分的拉力轉(zhuǎn)化為另一側(cè)梁端對(duì)節(jié)點(diǎn)域的壓力，使節(jié)點(diǎn)域混凝土形成斜壓帶傳力模式，充分發(fā)揮了節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗壓性能優(yōu)勢(shì)，從而增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)區(qū)剪切能力，相應(yīng)增大了節(jié)點(diǎn)剛度，節(jié)點(diǎn)傳力機(jī)理見圖9.

圖9 節(jié)點(diǎn)域傳力機(jī)理

6 結(jié) 論

1）BRS耗能板部分自復(fù)位連接，通過設(shè)置預(yù)拉桿保證其連接承載力與自復(fù)位功效和輔助BRS耗能板，實(shí)現(xiàn)耗散地震能的需求，且保證了結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件在整個(gè)加載過程中處于彈性狀態(tài)，充分實(shí)現(xiàn)了自復(fù)位功效與耗能能力有機(jī)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)目標(biāo).

2）BRS耗能板部分自復(fù)位連接，采用預(yù)拉對(duì)穿螺栓和高強(qiáng)預(yù)拉桿連接，可將梁端受拉部分的拉力轉(zhuǎn)化為對(duì)節(jié)點(diǎn)域的壓力，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)域混凝土壓力帶傳力模式，充分發(fā)揮了混凝土的抗壓性能，更好地滿足了強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗震需求.

3）PEC柱布置決定梁柱連接的剛度匹配，影響節(jié)點(diǎn)連接力學(xué)性能發(fā)展進(jìn)程和變形分布模式.

4）試件在連接轉(zhuǎn)角達(dá)到中震層間側(cè)移角限值0.020 rad前，殘余轉(zhuǎn)角基本滿足殘余限值0.005 rad的要求；在超過中震層間側(cè)移角限值0.020 rad時(shí)，試件承載能力仍處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，且梁端殘余轉(zhuǎn)角仍不超過0.010 rad，連接具有良好的轉(zhuǎn)動(dòng)能力、耗能性能、自復(fù)位功效和抗倒塌性能.

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［1］Ricles J，Sause R，Peng SW，et al.Experimental evaluation of earthquake resistant posttensioned steel connections［J］.Journal of Structure Engineering，2002，128（7）：850-859.

［2］Ricles J，Sause R.Earthquake resistant post-tensioned connections to concrete filled HSS columns［C］∥Proceeding of the ASCE Structures Congress，ASCE.Long Beach，USA：CA，2007：16-19.

［3］Chi H.Development of post-tensioned column base connection for self-centering seismic resistant steel frame［D］.West Lafayette，Indiana：Purdue University，2009.

［4］方有珍，陸 佳，馬 吉，等.薄壁鋼板組合截面PEC柱（強(qiáng)軸）滯回性能的試驗(yàn)研究［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2012，45（4）：48-55. Fang Youzhen，Lu Jia，Ma Ji，et al.Hysteretic behavior study of PEC columns（strong axis）fabricated with thin-walled built-up section［J］.Journal of Civil Engineering，2012，45（4）：48-55.（in Chinese）

［5］方有珍，顧 強(qiáng)，申 林，等.薄板混凝土組合截面部分外包組合柱（弱軸）滯回性能足尺試驗(yàn)研究［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2012，33（4）：48-55. Fang Youzhen，Gu Qiang，Shen Lin，et al.Hysteretic behavior study of fully scale partially encased columns（weak axis）fabricated with thin-walled built-up section［J］.Journal of Building Structures，2012，33（4）：48-55.（in Chinese）

［6］方有珍，陸承鐸，馬 吉，等.新型卷邊鋼板組合截面PEC柱（弱軸）滯回性能足尺試驗(yàn)研究［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2013，46（1）：24-33. Fang Youzhen，Lu Chengduo，Ma Ji，et al.Experimental study on hysteretic behaviors of PEC columns（weak axis）fabricated with crimping thin-walled built-up section by full scale［J］.China Civil Engineering Journal，2013，46（1）：24-33.（in Chinese）

［7］方有珍，馬 吉，陸承鐸，等.新型卷邊鋼板組合截面PEC柱（強(qiáng)軸）滯回性能試驗(yàn)研究［J］.工程力學(xué)，2013，30（3）：181-190. Fang Youzhen，Ma Ji，Lu Chengduo，et al.Test study on hysteretic behaviors of PEC columns（strong axis）fabricated with crimping thin-walled built-up section by full scale［J］.Engineering Mechanics，2013，30（3）：181-190.（in Chinese）

［8］方有珍，顧 強(qiáng)，姚江峰，等.新型卷邊鋼板組合PEC柱-鋼梁中節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2014，47（7）：53-62. Fang Youzhen，Gu Qiang，Yao Jiangfeng，et al.Experimental study on seismic performance of new PEC column fabricated with crimping thin-walled built-up sectionsteel beam interior connections［J］.China Civil Engineering Journal，2014，47（7）：53-62.（in Chinese）

［9］周愛萍，黃東升.帶消能節(jié)點(diǎn)的梁柱式木結(jié)構(gòu)民宅的抗震性能［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，34（1）：81-85. Zhou Aiping，Huang Dongsheng.Seismic performance of frame wood structure with energy dissipation joints［J］.Journal of Jiangsu University：Natural Science Edition，2013，34（1）：81-85.（in Chinese）

［10］FEMA 356 Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings［S］.Washington：Federal Emergency Management Agency，2000.

（責(zé)任編輯 趙 鷗）

Seismic performance of novel PEC column-steel beam interior joint with partial post-tensioned BRS energy-dissipation connection

Fang Youzhen1，Yang Yonglong1，Chen Yun2，Zhao Kai1，Wan Caizhi1
（1.Jiangsu Key Laboratory of Structure Engineering，University of Science and Technology of Suzhou，Suzhou，Jiangsu 215011，China；2.Suzhou Zhonggu Building Technology Co.，Ltd.，Suzhou，Jiangsu 215009，China）

To investigate seismic performance of the interior joint of novel PEC column-steel beam with partial post-tensioned BRS energy-dissipation connection，column layout was taken into consideration to design 2 large size specimens，and the testswere conducted under quasi-static cyclic lateral loading.The results show that the post-tensioned bars can provide restoring force to reduce residual driftwithmitigated structural damage process，while BRS energy-dissipation plates can be used to dissipate earthquake energy with reduced structural response.The stiffness distribution of column-beam is determined by PEC column layout to affect the mechanical process of connection and the damage pattern of the specimens. The force-transfermechanism of concrete equivalent strut in the panel zone is formed by pre-tensioned penetrating bolts and post-tensioned bars，which correspondingly alleviates shear demand of steel web. All residual rotations of specimens are less than 0.005 rad when interstory drift reaches the limitof0.020rad of frame structure at design basis earthquake level.All residual rotations of specimens are still less than 0.010 rad when interstory drift ismore than the limit of 0.035 rad of frame structure atmaximum earthquake level.

innovative PEC column；BRS yield energy-dissipation；partial self-centering connection；seismic performance；quasi-static test

TU398

A

1671-7775（2015）05-0598-06

方有珍，楊永龍，陳 赟，等.新型PEC柱-鋼梁BRS耗能部分自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的抗震性能［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，36（5）：598-603.

10.3969/j.issn.1671-7775.2015.05.019

2014-09-28

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51478286，51078247）；江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（BK2009558）；江蘇省結(jié)構(gòu)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目（ZD0905）；江蘇省“青藍(lán)工程”中青年學(xué)術(shù)帶頭人資助計(jì)劃項(xiàng)目（2014）；江蘇省高校首批優(yōu)秀中青年教師出國(guó)研修計(jì)劃項(xiàng)目（2011）

方有珍（1972—），男，安徽望江人，教授（Fyz72@mail.usts.edu.cn），主要從事鋼結(jié)構(gòu)與組合結(jié)構(gòu)的研究.

楊永龍（1988—），男，江蘇泗陽人，碩士研究生（635187167@qq.com），主要從事鋼結(jié)構(gòu)與組合結(jié)構(gòu)的研究.