新型装配式震损可更换组合柱抗震性能试验研究

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为适应现代建筑工业化的需要,在钢筋混凝土柱-钢梁(Reinforced concrete column-steel beam,RCS)混合框架结构这一新型结构形式和对传统柱拼装节点改造的基础上,提出了两种新型装配式震损可更换组合柱拼装节点形式,开展了新型组合柱震损可更换措施和抗震性能的试验研究。  通过对4组,每组2个足尺新型组合柱和1个足尺RC柱的低周反复加载试验,研究不同拼装方式(A、B)、可更换消能件强弱和轴压比对新型组合柱抗震性能的影响,其中每组组合柱试件加载到1/50位移角更换受损消能件,完成更换后的试件在相同的工况下加载到1/25位移角。试验结果表明:(1)按拼装方式A装配的组合柱试件损伤部位集中于可更换消能件处,实现了预期破坏模式。按拼装方式 B装配的组合柱试件加载后期地梁锚固失效,可更换消能件没有出现明显地压屈破坏;(2)轴力不卸载的前提下,拼装方式A比较难以实现可更换消能件的原位拆卸,拼装方式B能够比较便捷地实现;(3)在1/50位移角前,更换消能件前后的两个组合柱试件,承载力与变形能力基本相当;(4)随着轴压比的增加,按拼装方式 A装配的新型组合柱承载力增大,但轴压比对新型组合柱变形性能影响不明显。(5)不同拼装方式对组合柱试件变形性能无明显影响,两种新型组合柱与整浇柱有相似的变形性能。  以通用有限元软件ABAQUS对新型组合柱试件进行非线性的有限元分析,有限元计算结果与试验结果总体吻合良好,建立的有限元分析模型能够较为准确地反应新型组合柱节点受力性能,并通过有限元方法进行参数分析,进一步研究了轴压比、可更换消能件强弱对两种拼装方式装配的新型组合柱骨架曲线的影响。
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