預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震能力的試驗(yàn)研究.pdf

1、裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)除了有預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)體系的施工速度快、工期短、環(huán)境污染小、質(zhì)量有保證、耐久性能高等優(yōu)勢(shì)外，還有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)：1)易于實(shí)現(xiàn)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁鉸機(jī)制；2)易于評(píng)估地震對(duì)結(jié)構(gòu)造成的損傷；3)恢復(fù)性能好，殘余變形小，易于修復(fù)。因此裝配式預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景，但國(guó)內(nèi)對(duì)其抗震能力和設(shè)計(jì)方法的研究并不多。 本文主要研究預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力。通過(guò)試驗(yàn)與理論分析，對(duì)結(jié)構(gòu)連接的受

2、力性能、破壞形式以及在地震作用下的滯回性質(zhì)、延性、耗能能力和恢復(fù)特性等進(jìn)行研究，以全面了解構(gòu)件的抗震性能和結(jié)構(gòu)的抗震能力，為此類(lèi)框架結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計(jì)方法研究提供試驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。 本文在廣泛閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，完成了兩種連接形式共四榀裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱中節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)試驗(yàn)，并通過(guò)理論分析建立了節(jié)點(diǎn)和框架的計(jì)算模型，對(duì)其抗震性能進(jìn)行了較為深入的研究，主要內(nèi)容如下： (1)對(duì)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架和整澆預(yù)應(yīng)力混凝土

3、框架的抗震能力進(jìn)行比對(duì)，提出將框架進(jìn)行裝配施工的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)預(yù)應(yīng)力筋有粘結(jié)和部分區(qū)段無(wú)粘結(jié)兩種裝配形式的框架中節(jié)點(diǎn)抗剪機(jī)制進(jìn)行理論分析； (2)完成了有粘結(jié)和部分無(wú)粘結(jié)共四榀預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架中節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)加載試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果處理，分析了部分無(wú)粘結(jié)框架節(jié)點(diǎn)的破壞機(jī)制和抗震性能。 (3)利用Drain-2DX(1993)計(jì)算程序，根據(jù)兩種形式節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)制，建立有粘結(jié)和部分無(wú)粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架中節(jié)點(diǎn)的計(jì)算分析模型

4、，肯定了模型的可靠性后，對(duì)按理論所建的分析模型進(jìn)行了參數(shù)分析，研究各個(gè)不同的參數(shù)對(duì)預(yù)制框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。 (4)利用Drain-2DX程序，對(duì)一榀部分無(wú)粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性靜力(Pushover)分析，評(píng)估整體框架的抗震能力。 通過(guò)試驗(yàn)和理論分析可得，采用由后張預(yù)應(yīng)力筋拼裝的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)，由于其自身結(jié)構(gòu)成形受力特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)梁鉸機(jī)制。在節(jié)點(diǎn)區(qū)附近采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋對(duì)節(jié)點(diǎn)的保護(hù)有利，節(jié)點(diǎn)

5、的剪力傳遞機(jī)制為斜壓桿機(jī)制，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程基本維持在準(zhǔn)彈性范圍內(nèi)，核心區(qū)最大裂縫寬度很小，卸載之后能完全閉合。構(gòu)件在發(fā)生較大層間位移角后殘余變形仍很小。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)的部分無(wú)粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)，能夠滿(mǎn)足抗震設(shè)防的要求，且能保證卸載后具有較強(qiáng)的恢復(fù)性能。結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震作用下能夠保持準(zhǔn)彈性狀態(tài)，卸載后變形幾乎可以完全恢復(fù)；頂點(diǎn)位移達(dá)到罕遇地震作用下目標(biāo)位移時(shí)，只有底層柱底出現(xiàn)塑性鉸，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋都沒(méi)有達(dá)到屈服強(qiáng)度，能