混合裝配式預應力混凝土框架節(jié)點試驗研究.pdf

1、預制裝配技術是實現國家建筑工業(yè)化要求的關鍵技術，裝配式混凝土框架結構是符合我國國情并具有廣闊應用前景的熱門結構形式，裝配式混凝土框架節(jié)點的研究是推動此類結構發(fā)展和應用的關鍵問題。本文通過總結國內外學者的研究成果，提出了一種新型混合裝配式預應力混凝土框架節(jié)點形式，即采用螺栓連接的耗能角鋼作為耗能元件、通過預制柱柱側牛腿進行拼裝連接的后張無粘結預應力混凝土框架節(jié)點。為了驗證節(jié)點的抗震性能，本文針對耗能角鋼進行了前期試驗和有限元參數分析，根據

2、耗能元件的受力特性進行了新型節(jié)點的試驗設計與研究，并根據試驗結果進行了數值模擬驗證及分析。論文的主要工作包括:
　　(1)總結并對比國內外學者關于預制裝配式混凝土框架節(jié)點的研究成果，分析確立裝配式干性連接節(jié)點的優(yōu)勢及不足，通過改進課題組先前提出的干性連接裝配式節(jié)點形式，提出了一種新型混合裝配式預應力混凝土框架節(jié)點形式。
　　(2)針對節(jié)點的耗能元件進行了深入的試驗及有限元分析，對12組無肋角鋼進行在低周往復荷載和單調荷載的試

3、驗研究，通過控制耗能角鋼的長度、厚度、螺栓位置等參數對其受力性能進行了對比與分析。試驗結果驗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荷載下的滯回模型，總結了耗能角鋼的受力變形機理。
　　(3)利用大型通用有限元分析軟件Abaqus分別對無肋角鋼與帶肋角鋼進行數值模擬分析，模擬結果與試驗基本吻合。結合試驗中無肋角鋼的變形情況，利用有限元方法對帶肋角鋼在低周往復荷載作用下的受力機理進行了模擬分析，對比闡述了加

4、勁肋對耗能角鋼受力機理的影響，結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個新型節(jié)點的低周往復荷載試驗，通過控制節(jié)點初始預應力大小、耗能角鋼規(guī)格等參數，對新型節(jié)點的抗震性能進行了分析研究。試驗結果表明，新型混合裝配式預應力混凝土框架節(jié)點具有良好的自恢復能力和耗能能力，在試驗荷載作用下，損傷集中在角鋼及梁柱結合面處，預制梁柱及牛腿均保持彈性狀態(tài)，滿足震后修復的要求。
　　(5)利用非線