【摘 要】
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随着工业化的进一步发展以及对节能环保理念的深入,装配式建筑受到国家的大力推崇并逐渐在建筑业占据重要地位,但其抗震性能与现浇结构相比相对较差。由于装配式结构抗震性能的好坏主要取决于节点的连接,因此,近年来,有大量的国内外专家学者针对装配式节点做了大量的研究,但对新型装配式节点在框架结构中应用时的抗震性能研究较为缺乏。为了研究采用新型装配式节点的框架结构的抗震性能,本文提出一种新型的预应力套接装配式混
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随着工业化的进一步发展以及对节能环保理念的深入,装配式建筑受到国家的大力推崇并逐渐在建筑业占据重要地位,但其抗震性能与现浇结构相比相对较差。由于装配式结构抗震性能的好坏主要取决于节点的连接,因此,近年来,有大量的国内外专家学者针对装配式节点做了大量的研究,但对新型装配式节点在框架结构中应用时的抗震性能研究较为缺乏。为了研究采用新型装配式节点的框架结构的抗震性能,本文提出一种新型的预应力套接装配式混凝土(PSFRC)框架,并在进行相应节点试验以后,利用ABAQUS对该新型节点及框架作了一系列抗震性能有限元分析。本文主要研究内容和结论如下:(1)开展了 PSFRC框架节点的试验。试验研究表明,PSFRC框架节点满足“强柱弱梁”的设计要求,梁钢套上的加劲肋作为主要耗能元件,承担了较大的弯矩和剪力,最终屈服,梁柱钢套其余部位仍保持弹性,核心区混凝土完好,预应力筋始终保持弹性状态,具有比现浇节点更好的抗震性能。(2)以试验节点为基础,通过ABAQUS建模分析与试验结果对比验证了模型的可靠性。研究了轴压比、有效预应力、梁钢套竖向钢板厚度、钢材强度、螺栓位置和加劲肋这六个参数对节点抗震性能的影响。研究表明,节点的抗震性能受到各参数影响较大,均在一定范围内表现出良好的性能,且对中节点和边节点的影响不同。(3)设计了单榀两层两跨的PSFRC框架和作对比的现浇钢筋混凝土(RC)框架,并结合节点参数分析的结果设计了优化PSFRC框架,对三种框架进行低周往复加载。研究表明,PSFRC框架具有优于RC框架的抗震性能,自恢复能力良好,且优化PSFRC框架各性能都能在原有的基础上有较大的改善。(4)研究了优化PSFRC框架和RC框架在八种峰值加速度下的抗震性能。研究表明,优化PSFRC框架对于地震的响应比RC框架更加明显,但由于预应力筋的存在,表现出一定的自恢复能力,使得优化PSFRC框架边柱相对RC框架边柱在峰值加速500gal以内残余变形较小,并且优化PSFRC框架的节点核心区强于RC框架,整体抗震性能良好。(5)采用预应力套接装配形式的框架结构因预应力筋的自恢复性以及框架节点的损伤主要位于梁钢套加劲肋和局部混凝土处,使得后期修复时只需对结构损伤部位进行更换和局部补强,具有较好的震后可修复性。
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