預應力裝配式混凝土框架結構抗震性能的試驗與理論研究.pdf

1、預應力裝配式混凝土框架結構是一種嶄新的結構形式，它是把預制好的梁和柱運至施工現(xiàn)場，采用吊裝機械把構件吊裝就位，在梁柱預留孔道中穿入預應力筋，通過后張預應力筋的擠壓力把梁柱構件拼裝成整體框架的一種結構。它把預應力混凝土和裝配式結構有機地結合起來，使其兼有預應力混凝土和裝配式結構的優(yōu)點。本文在國內外研究的基礎上，針對無粘結預應力裝配式混凝土框架結構及其抗震性能開展了試驗和理論研究，內容概括如下： 1．研究確定無粘結預應力裝配式混凝土

2、框架結構梁柱連接的構造。在研究現(xiàn)有連接的基礎上，提出了梁柱連接的評價原則，分析了以往連接存在的缺點和不足，闡述了新型連接的設計思想，確定了無粘結預應力連接的兩種構造方式：全預應力連接和混合連接。闡述了全預應力連接和混合連接的工作機理，構造特點和設計注意事項，討論了采用無粘結預應力連接的裝配式框架的施工方法。 2．全預應力連接的抗震性能研究。在對四個全預應力連接的裝配式框架梁柱內節(jié)點試件和一個現(xiàn)澆混凝土節(jié)點參考試件施加低周反復荷載

3、的基礎上，研究了全預應力連接的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化、變形能力、位移延性、能量消耗等性能，建議了相應的恢復力模型。綜合分析結果表明，全預應力連接裝配式混凝土框架結構具有良好的抗震性能。 3．混合連接的抗震性能研究。在對六個混合連接的裝配式框架梁柱內節(jié)點試件施加低周反復荷載的基礎上，研究了混合連接的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化、變形能力、位移延性、能量消耗等性能，建立了恢復力模型。研究結果表明：混合連接的裝配式混凝土框架結構

4、綜合抗震性能最好，其耗能能力與整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構相當，強于全預應力連接的框架結構。 4．無粘結預應力裝配式混凝土框架結構非線性分析。針對預應力裝配式混凝土框架結構的特點，按照變形的協(xié)調關系，通過求解微分方程，建立了節(jié)點轉角與柱頂位移的關系式。對于全預應力連接結構，根據(jù)構件的變形特征在混凝土應變和預應力筋的應變之間建立起了聯(lián)系；在考慮構件損傷影響條件下，通過對關鍵截面的內力和應變分析提出了相應的結構非線性分析方法。針對混合

5、連接結構，分析了梁柱連接截面非預應力連接鋼筋應變與裂縫寬度之間的關系，改進了連接鋼筋無粘結區(qū)應力傳遞長度內鋼筋伸長量的計算方法，提出了關鍵截面連接鋼筋的應變計算公式，通過內力分析給出了混合連接結構的非線性分析方法，編制了分析程序。 5．理論分析與試驗結果對比。利用編制的結構非線性分析程序，分別對所試驗的全預應力連接和混合連接試件進行了非線性分析，通過與試驗結果的對比，驗證了理論分析的合理性。 6．結構設計建議。針對無粘結