自復(fù)位耗能預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、裝配式結(jié)構(gòu)體系相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)具有施工工期短和節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究，并設(shè)計(jì)出不同連接形式的節(jié)點(diǎn)，然而對(duì)后張預(yù)應(yīng)力梁柱節(jié)點(diǎn)研究較少，尤其是具有耗能能力的自復(fù)位預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系研究更少。自復(fù)位耗能預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系具有較強(qiáng)的自復(fù)位能力以及耗能能力，災(zāi)后通過(guò)更換耗能件以及二次張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)使結(jié)構(gòu)快速投入使用，現(xiàn)階段該結(jié)構(gòu)體系各項(xiàng)抗震性能和設(shè)計(jì)方法有

2、待進(jìn)一步研究和完善。本文針對(duì)自復(fù)位耗能預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，完成的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)邊節(jié)點(diǎn)是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，其性能對(duì)框架結(jié)構(gòu)的抗震性能影響較大。通過(guò) ABAQUS有限元軟件對(duì)自復(fù)位耗能預(yù)制鋼筋混凝土框架邊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值模擬分析。針對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)根數(shù)、初始預(yù)應(yīng)力值、角鋼厚度以及梁柱配筋等不同參數(shù)設(shè)計(jì)7個(gè)耗能自復(fù)位節(jié)點(diǎn)。對(duì)上述其進(jìn)行4%層間位移角下低周往復(fù)加載分析，重點(diǎn)研究了節(jié)點(diǎn)的力-轉(zhuǎn)角滯回

3、特性和預(yù)應(yīng)力值時(shí)程變化。進(jìn)而對(duì)耗能情況、剛度退化、自復(fù)位能力、骨架曲線(xiàn)和承載力大小進(jìn)行對(duì)比分析。
　　(2)對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行增量動(dòng)力分析是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震性能的有效手段。通過(guò)OpenSees有限元軟件，建立五層自復(fù)位耗能預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型，并選擇25條地震動(dòng)記錄進(jìn)行了增量動(dòng)力分析，得到了各條地震動(dòng)記錄下的ID A曲線(xiàn)。進(jìn)一步，基于增量動(dòng)力分析結(jié)果對(duì)其抗整體性倒塌能力評(píng)估，得出50%倒塌概率相應(yīng)的Sa(T1,3%)，即Sa(T1，

4、3%)50%倒塌作為結(jié)構(gòu)抗倒塌能力指標(biāo)。
　　(3)框架結(jié)構(gòu)的最大層間位移角和殘余層間位移角是評(píng)判結(jié)構(gòu)抗震性能的重要指標(biāo)。通過(guò)OpenSees有限元軟件對(duì)有、無(wú)角鋼耗能的自復(fù)位框架進(jìn)行多遇及罕遇地震動(dòng)作用下的動(dòng)力時(shí)程分析，分析對(duì)比兩框架結(jié)構(gòu)的最大層間位移角及最大殘余層間位移角，進(jìn)一步對(duì)其抗震性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　結(jié)果表明，角鋼厚度增大使節(jié)點(diǎn)耗能能力明顯增強(qiáng)；初始預(yù)應(yīng)力值提高亦使節(jié)點(diǎn)自復(fù)位性能、初始剛度以及承載力明顯提高；在4%