新型全預(yù)制裝配式框架體系研究.pdf

1、近年來(lái)預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步作為一種重要的建筑結(jié)構(gòu)體系，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。預(yù)制裝配式建筑體系多數(shù)采用濕式連接，其工業(yè)化程度不高，不利于構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。目前，裝配式框架結(jié)構(gòu)的干式剛性連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較少，可靠性較差，抗震性能有待提高;在預(yù)制裝配式框架的研究方面比較落后，需要進(jìn)行大量的系統(tǒng)研究。本文在搜集整理國(guó)內(nèi)外裝配式框架結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)連接相關(guān)資料基礎(chǔ)之上，對(duì)新型干式梁柱節(jié)點(diǎn)、新型干式柱柱節(jié)點(diǎn)及新型全預(yù)制裝配式框架進(jìn)行了試驗(yàn)研究、有限

2、元分析和探討。主要內(nèi)容如下:
　　全預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與推廣要求必須進(jìn)行較為合理的預(yù)制構(gòu)件單元的確定。本文對(duì)該結(jié)構(gòu)體系預(yù)制構(gòu)件的拆分原則進(jìn)行了探討，提出了六種預(yù)制單元的拆分方式，即該體系的拆分設(shè)計(jì)方案;對(duì)提出的六種基本拆分方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、便捷性等方面的對(duì)比分析。主要對(duì)比項(xiàng)目為預(yù)制構(gòu)件數(shù)量、連接接頭數(shù)量等量化指標(biāo)，以及構(gòu)件的形式、連接所處的位置、節(jié)點(diǎn)是否為預(yù)制、是否便于運(yùn)輸、是否便于現(xiàn)場(chǎng)定位安裝等定性指標(biāo)。
　　對(duì)現(xiàn)有的

3、梁柱及柱-柱干式連接節(jié)點(diǎn)展開(kāi)了討論，并對(duì)每種節(jié)點(diǎn)連接型式進(jìn)行了對(duì)比分析，找出其優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，分別提出了新型梁柱節(jié)點(diǎn)干式連接的構(gòu)造思路以及柱-柱節(jié)點(diǎn)干式連接的構(gòu)造思路。根據(jù)這些構(gòu)造思路，分別提出了新型干式梁柱連接節(jié)點(diǎn)的主要連接型式及新型柱-柱干式連接節(jié)點(diǎn)的連接型式。
　　本文進(jìn)行了3個(gè)新型干式預(yù)制混凝土梁柱構(gòu)件拼裝節(jié)點(diǎn)與1個(gè)整澆混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程，給出了具體的加工制作及組合拼裝的方式及施工工藝，包含了預(yù)制梁

4、柱節(jié)點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)制作、運(yùn)輸?shù)跹b、現(xiàn)場(chǎng)拼接等施工順序，可為實(shí)際工程的應(yīng)用提供有益的參考。
　　通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的梁端極限承載力及耗能性能可以實(shí)現(xiàn)不低于整體現(xiàn)澆的混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，試驗(yàn)表明采用新型干式梁柱連接節(jié)點(diǎn)可使預(yù)制拼裝后的整體構(gòu)件取得較好的延性性能。預(yù)制構(gòu)件的拼裝方式可以延緩混凝土構(gòu)件上裂縫的開(kāi)展，并延遲了梁構(gòu)件的屈服。
　　本文進(jìn)行了4個(gè)采用新型干式連接方式的預(yù)制柱與2個(gè)現(xiàn)澆混凝土對(duì)比柱的試驗(yàn)研究。研究表明，在相同的

5、尺寸和相同的配筋率條件下，新型全裝配式干式齒槽連接框架柱具有較高的承載力和較好的抗震性能，柱兩端出現(xiàn)塑性鉸。同時(shí)，試驗(yàn)中的平口連接柱、一齒連接柱和二齒連接柱三者的受力性能相似，都具有較好的承載力和耗能能力，剛度退化情況相近。
　　利用IDARC軟件對(duì)采用新型干式連接的預(yù)制混凝土柱試驗(yàn)進(jìn)行了較好的模擬。并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)軸壓比、混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率、箍筋體積配箍率、連接蓋板的厚度、剪跨比等影響因素對(duì)新型干式連接預(yù)制柱的抗震性能進(jìn)行

6、了參數(shù)化分析。
　　對(duì)一榀新型全預(yù)制裝配式混凝土框架及1榀整澆混凝土對(duì)比框架進(jìn)行了試驗(yàn)研究，2榀框架均為單跨雙層平面框架，用以了解新型全預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體受力情況。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比發(fā)現(xiàn)全預(yù)制裝配式混凝土框架的開(kāi)裂荷載、屈服荷載、極限荷載、破壞荷載值均不低于現(xiàn)澆式混凝土框架，結(jié)構(gòu)抗震性能較好。根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程，提出了全預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)的施工工序，為今后的實(shí)際工程應(yīng)用提供了必要的參考。
　　應(yīng)用有限元軟件IDARC對(duì)

7、實(shí)驗(yàn)中的新型全預(yù)制裝配式混凝土框架及現(xiàn)澆混凝土對(duì)比框架進(jìn)行了模擬，計(jì)算數(shù)據(jù)與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，并對(duì)影響該結(jié)構(gòu)體系抗震性能的若干參數(shù)進(jìn)行了模擬分析，得出了有益的結(jié)論。
　　通過(guò)有限元軟件Midas Gen對(duì)實(shí)際工程中常用模數(shù)的新型預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析，并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架進(jìn)行對(duì)比，分析比較兩種框架體系的抗震性能。在頂點(diǎn)控制位移相同條件下，對(duì)兩種框架體系的構(gòu)件內(nèi)力進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比，及兩種框架體系中的不同部位的