預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的試驗與理論研究.pdf

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

2、框架結(jié)構(gòu)梁柱連接的構(gòu)造。在研究現(xiàn)有連接的基礎(chǔ)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(shè)計思想，確定了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接的兩種構(gòu)造方式：全預(yù)應(yīng)力連接和混合連接。闡述了全預(yù)應(yīng)力連接和混合連接的工作機(jī)理，構(gòu)造特點和設(shè)計注意事項，討論了采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接的裝配式框架的施工方法。 2．全預(yù)應(yīng)力連接的抗震性能研究。在對四個全預(yù)應(yīng)力連接的裝配式框架梁柱內(nèi)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(fù)荷載

3、的基礎(chǔ)上，研究了全預(yù)應(yīng)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(yīng)的恢復(fù)力模型。綜合分析結(jié)果表明，全預(yù)應(yīng)力連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)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(nèi)節(jié)點試件施加低周反復(fù)荷載的基礎(chǔ)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(fù)力模型。研究結(jié)果表明：混合連接的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)相當(dāng)，強(qiáng)于全預(yù)應(yīng)力連接的框架結(jié)構(gòu)。 4．無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)非線性分析。針對預(yù)應(yīng)力裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的特點，按照變形的協(xié)調(diào)關(guān)系，通過求解微分方程，建立了節(jié)點轉(zhuǎn)角與柱頂位移的關(guān)系式。對于全預(yù)應(yīng)力連接結(jié)構(gòu)，根據(jù)構(gòu)件的變形特征在混凝土應(yīng)變和預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)變之間建立起了聯(lián)系；在考慮構(gòu)件損傷影響條件下，通過對關(guān)鍵截面的內(nèi)力和應(yīng)變分析提出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)非線性分析方法。針對混合

5、連接結(jié)構(gòu)，分析了梁柱連接截面非預(yù)應(yīng)力連接鋼筋應(yīng)變與裂縫寬度之間的關(guān)系，改進(jìn)了連接鋼筋無粘結(jié)區(qū)應(yīng)力傳遞長度內(nèi)鋼筋伸長量的計算方法，提出了關(guān)鍵截面連接鋼筋的應(yīng)變計算公式，通過內(nèi)力分析給出了混合連接結(jié)構(gòu)的非線性分析方法，編制了分析程序。 5．理論分析與試驗結(jié)果對比。利用編制的結(jié)構(gòu)非線性分析程序，分別對所試驗的全預(yù)應(yīng)力連接和混合連接試件進(jìn)行了非線性分析，通過與試驗結(jié)果的對比，驗證了理論分析的合理性。 6．結(jié)構(gòu)設(shè)計建議。針對無粘結(jié)