新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點(diǎn)抗震性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建造方式相比，裝配建筑技術(shù)具有提高施工質(zhì)量、縮短施工工期、降低建筑全壽命用能消耗的優(yōu)勢(shì)，是國(guó)際公認(rèn)的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。裝配式結(jié)構(gòu)所特有的優(yōu)點(diǎn)是毋庸置疑的，但整體性和抗震性能是由連接的可靠度直接決定的，因此研究其連接在低周往復(fù)荷載下的性能對(duì)促進(jìn)裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展具有重要意義。
　　本文在目前國(guó)內(nèi)外對(duì)裝配式鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上，提出了一種新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)研究。建立了此類

2、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪受力分析模型和節(jié)點(diǎn)梁端抗彎受力分析模型。在通過(guò)非線性有限元對(duì)節(jié)點(diǎn)影響參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)全面分析的基礎(chǔ)上，提出了新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角全過(guò)程曲線的計(jì)算方法。并與試驗(yàn)結(jié)果和國(guó)內(nèi)外不同計(jì)算方法進(jìn)行了比較。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?、龠M(jìn)行了6個(gè)新型裝配式鋼管混凝土勁性柱-帶鋼接頭連接鋼筋混凝土梁節(jié)點(diǎn)和1個(gè)帶斜撐的一榀框架的低周往復(fù)加載足尺試驗(yàn)。為了與其抗震性能比較，同時(shí)對(duì)12個(gè)裝配式鋼管混凝土勁性柱-帶套筒連接

3、混凝土梁節(jié)點(diǎn)和1個(gè)不帶斜撐的一榀框架進(jìn)行低周往復(fù)加載足尺試驗(yàn)。觀察各試件的破壞形態(tài)和受力特點(diǎn)，并分析研究承載能力、荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、強(qiáng)度退化、剛度退化、延性以及耗能能力、塑性鉸區(qū)的轉(zhuǎn)動(dòng)、塑性轉(zhuǎn)角等力學(xué)性能。并對(duì)帶鋼接頭連接和套筒連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了比較。試驗(yàn)結(jié)果表明：新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點(diǎn)的荷載-位移滯回曲線在加載初期都接近梭形，初始強(qiáng)度和剛度退化不明顯，后期強(qiáng)度和剛度退化較大，且?guī)т摻宇^連接的節(jié)點(diǎn)各項(xiàng)抗震性能

4、指標(biāo)明顯優(yōu)于套筒連接節(jié)點(diǎn)。此類新型裝配式連接節(jié)點(diǎn)具有良好的延性和耗能能力，連接構(gòu)造安全可靠，滿足現(xiàn)有抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
　　②采用有限元分析軟件 ABAQUS對(duì)新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系連接節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行非線性有限元分析。數(shù)值分析得到的骨架曲線及節(jié)點(diǎn)破壞模態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，證明了有限元模型在選取單元類型、材料本構(gòu)及破壞準(zhǔn)則方面的合理性。在此基礎(chǔ)上，考察了柱鋼管壁厚和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)十字板厚度、鋼接頭長(zhǎng)度、鋼筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度、梁配筋率

5、以及柱軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。得出了各組參數(shù)下節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線及對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)初始剛度函數(shù)；采用三參數(shù)冪模型建立了新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系連接節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)計(jì)算方法；根據(jù)節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角建議計(jì)算式所得結(jié)果與試驗(yàn)、數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：該計(jì)算方法具有一定的適用性。新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系連接節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角全過(guò)程計(jì)算方法可評(píng)價(jià)各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的貢獻(xiàn)程度，為此類新型節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　③研究此類新型裝