混合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究.pdf

1、預(yù)制裝配技術(shù)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家建筑工業(yè)化要求的關(guān)鍵技術(shù)，裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)是符合我國(guó)國(guó)情并具有廣闊應(yīng)用前景的熱門(mén)結(jié)構(gòu)形式，裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的研究是推動(dòng)此類(lèi)結(jié)構(gòu)發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。本文通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果，提出了一種新型混合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)形式，即采用螺栓連接的耗能角鋼作為耗能元件、通過(guò)預(yù)制柱柱側(cè)牛腿進(jìn)行拼裝連接的后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)。為了驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的抗震性能，本文針對(duì)耗能角鋼進(jìn)行了前期試驗(yàn)和有限元參數(shù)分析，根據(jù)

2、耗能元件的受力特性進(jìn)行了新型節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證及分析。論文的主要工作包括:
　　(1)總結(jié)并對(duì)比國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的研究成果，分析確立裝配式干性連接節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)及不足，通過(guò)改進(jìn)課題組先前提出的干性連接裝配式節(jié)點(diǎn)形式，提出了一種新型混合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)形式。
　　(2)針對(duì)節(jié)點(diǎn)的耗能元件進(jìn)行了深入的試驗(yàn)及有限元分析，對(duì)12組無(wú)肋角鋼進(jìn)行在低周往復(fù)荷載和單調(diào)荷載的試

3、驗(yàn)研究，通過(guò)控制耗能角鋼的長(zhǎng)度、厚度、螺栓位置等參數(shù)對(duì)其受力性能進(jìn)行了對(duì)比與分析。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了角鋼作為耗能元件出色的承載能力和耗能能力，得出了角鋼在低周往復(fù)荷載下的滯回模型，總結(jié)了耗能角鋼的受力變形機(jī)理。
　　(3)利用大型通用有限元分析軟件Abaqus分別對(duì)無(wú)肋角鋼與帶肋角鋼進(jìn)行數(shù)值模擬分析，模擬結(jié)果與試驗(yàn)基本吻合。結(jié)合試驗(yàn)中無(wú)肋角鋼的變形情況，利用有限元方法對(duì)帶肋角鋼在低周往復(fù)荷載作用下的受力機(jī)理進(jìn)行了模擬分析，對(duì)比闡述了加

4、勁肋對(duì)耗能角鋼受力機(jī)理的影響，結(jié)果證明帶肋角鋼具有更高的承載力、剛度和耗能能力。
　　(4)按照1∶1比例，完成了3個(gè)新型節(jié)點(diǎn)的低周往復(fù)荷載試驗(yàn)，通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)初始預(yù)應(yīng)力大小、耗能角鋼規(guī)格等參數(shù)，對(duì)新型節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了分析研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，新型混合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)具有良好的自恢復(fù)能力和耗能能力，在試驗(yàn)荷載作用下，損傷集中在角鋼及梁柱結(jié)合面處，預(yù)制梁柱及牛腿均保持彈性狀態(tài)，滿(mǎn)足震后修復(fù)的要求。
　　(5)利用非線(xiàn)