腹板摩擦式自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架的長(zhǎng)期性能研究.pdf

1、裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)具有生產(chǎn)速度快，現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)便、構(gòu)件加工精度高、節(jié)約模板等優(yōu)點(diǎn)，已得到廣泛的重視和一定的應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)裝配式結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接可靠性較差，且會(huì)在震后出現(xiàn)較大的殘余變形，給震后修復(fù)帶來(lái)困難，因而在抗震設(shè)防區(qū)的使用受到限制。鑒于此，課題組此前提出了一種“腹板摩擦式自定心預(yù)應(yīng)力混凝土框架”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)自定心框架），以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在震后的自動(dòng)復(fù)位以及明確、可控的耗能;然而，現(xiàn)有研究尚未涉及自定心框架結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性能，對(duì)于梁柱混凝土的

2、徐變收縮、預(yù)應(yīng)力損失及其對(duì)框架抗震性能的影響尚不明確。因此，本文圍繞框架的有限元模擬、長(zhǎng)期性能試驗(yàn)、抗震能力的時(shí)變特性等方面，進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，主要研究工作及成果如下:
　　(1)介紹了自定心混凝土框架節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式和主要力學(xué)性能特點(diǎn)?；谟邢拊治鲕浖﨑IANA，對(duì)自定心框架短期力學(xué)性能的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了研究，并利用柱底固結(jié)的自定心框架和混凝土現(xiàn)澆框架的低周反復(fù)加載試驗(yàn)結(jié)果，與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，兩者吻合較好，為自定心框

3、架短期力學(xué)行為的模擬提供了可靠的工具。
　　(2)自定心框架的長(zhǎng)期性能試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究。針對(duì)一榀單層單跨自定心框架，進(jìn)行了超過(guò)一年的測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括框架各測(cè)點(diǎn)的位移、預(yù)應(yīng)力損失?；跍y(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)自定心框架的混凝土收縮徐變以及預(yù)應(yīng)力損失情況進(jìn)行了分析。在自定心框架短期行為數(shù)值模型的基礎(chǔ)上，嵌入基于CEB-FIP90的混凝土收縮、徐變模型以及鋼筋應(yīng)力松弛模型，并考慮了配筋率等參數(shù)的影響，以描述自定心框架力學(xué)性能的長(zhǎng)期變化。通過(guò)數(shù)值

4、模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了所提出的數(shù)值模擬方法的可行性。
　　(3)自定心框架地震易損性的時(shí)變特征研究。按堅(jiān)硬土壤場(chǎng)地類(lèi)型，選取20條遠(yuǎn)場(chǎng)地震記錄，并進(jìn)行IDA分析。以層間位移角和殘余變形為指標(biāo)，考察了結(jié)構(gòu)在三種性能水準(zhǔn)(IO、LS、CP)下的地震易損性及自定心能力。在此基礎(chǔ)上，在不同時(shí)間點(diǎn)上分別進(jìn)行IDA分析，研究了結(jié)構(gòu)地震易損性隨時(shí)間的變化特點(diǎn)。
　　上述研究為自定心混凝土框架的長(zhǎng)期性能和地震易損性研究提供了參考。