【摘要】：預制混凝土結構是我國大力推廣的新型結構形式,是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要途徑。預制框架節(jié)點性能的研究是發(fā)展預制裝配式建筑的關鍵,本文結合國內(nèi)外預制節(jié)點的研究結果,提出了一種以全灌漿旋軋滾壓套筒連接預制梁柱鋼筋的新型預制預應力框架節(jié)點形式。對節(jié)點制作所用全灌漿旋軋滾壓灌套筒進行套筒連接接頭軸向拉伸試驗,將數(shù)值分析結果與試驗進行了對比。并通過低周反復荷載試驗對該節(jié)點的抗震性能進行了研究,基于試驗數(shù)據(jù)得到了該節(jié)點恢復力模型。論文的主要工作及成果如下:(1)總結了國內(nèi)外學者對預制框架節(jié)點抗震性能的研究成果,以及國內(nèi)外關于灌漿套筒連接技術的研究現(xiàn)狀,在此基礎上提出一種新型預制預應力套筒連接式框架節(jié)點形式。(2)研究了本文節(jié)點試件制作所采用的全灌漿旋軋滾壓套筒,該套筒采用低合金無縫鋼管材料,通過專用機床經(jīng)機械旋軋滾壓成型,套筒內(nèi)外成螺旋形肋。制作了4組12個套筒連接接頭試件,對其進行軸向拉伸試驗,對該種套筒連接接頭的荷載-位移曲線、殘余變形、破壞形態(tài)進行了研究。試驗結果表明:在鋼筋錨入長度不小于8倍鋼筋直徑的條件下,套筒連接接頭的承載力和變形均滿足國內(nèi)行業(yè)規(guī)范要求�；谠囼灷猛ㄓ糜邢拊浖嗀BAQUS建立了3個采用不同直徑鋼筋的套筒連接接頭模型,計算得到接頭的荷載變形曲線及極限荷載情況下的應力值,計算結果與試驗結果較為吻合,驗證了本文計算理論與方法的正確性。(3)闡述了預制預應力套筒連接式框架節(jié)點設計理念及試驗目的。制作了1個現(xiàn)澆節(jié)點和3個采用不同直徑普通耗能鋼筋的預制節(jié)點,對節(jié)點構造、試件制作與拼裝過程中的要點、試驗加載方案以及測量內(nèi)容進行詳細介紹。(4)完成了1個現(xiàn)澆節(jié)點和3個的預制節(jié)點的低周反復荷載試驗,對其試驗現(xiàn)象及結果進行了分析研究。對4個試驗節(jié)點的受力狀態(tài),破壞形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線、耗能、剛度退化等方面進行了對比。結果表明:當普通耗能鋼筋彎矩貢獻比為50%時,預制預應力套筒連接式框架節(jié)點可同時具備良好的耗能和自復位能力。(5)基于試驗數(shù)據(jù)采用試驗擬合法得到低周反復荷載作用下3個預制節(jié)點的無量綱化骨架曲線模型,確定了恢復力模型中捏攏點的關系式,回歸得到節(jié)點的剛度退化規(guī)律的計算式,可為預制預應力套筒連接式框架的彈塑性分析提供理論依據(jù)。
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU352.11
【圖文】：

A. Samet Arslandui[11]利用 ANSYS 對后線性分析，如圖 1-2 所示。以研究其在循環(huán)荷載果表明：三維非線性有限元分析能夠較為準確受力性能，但是分析模型的初始剛度卻低于試驗a[12]等在此前研究基礎上，以試驗。有限元分析線對后張拉預制預應力梁柱節(jié)點強度、剛度、耗、15.24mm 鋼絞線的節(jié)點與參照節(jié)點作對比。結節(jié)點可能達到參照節(jié)點最大強度的 96%，耗能達度相當于參照節(jié)點的 77%。圖 1-1 無粘結預制預應力邊節(jié)點示意圖

但是分析模型的初始剛度卻低于試驗試件，結果如下圖1-3。同年，Mustafa[12]等在此前研究基礎上，以試驗。有限元分析兩者結合的方式，研究了不同直徑鋼絞線對后張拉預制預應力梁柱節(jié)點強度、剛度、耗能的影響。設計兩個選用直徑 12.70mm、15.24mm 鋼絞線的節(jié)點與參照節(jié)點作對比。結果表明：選用直徑15.24mm 鋼絞線的節(jié)點可能達到參照節(jié)點最大強度的 96%，耗能達到其 48%，在層間位移達到 1.5%時，剛度相當于參照節(jié)點的 77%。圖 1-1 無粘結預制預應力邊節(jié)點示意圖圖 1-2 無粘結預制預應力有限元模型

Lee Dong-Joo[14]等提出了一種采用螺栓連接的預制預應力梁柱節(jié)點尺邊節(jié)點試件進行了循環(huán)加載，采用位移控制。試驗結果表明：螺栓連接回曲線表現(xiàn)出明顯的“攏捏”特征，與現(xiàn)澆節(jié)點相比，該類型節(jié)點的耗能在側移方面表現(xiàn)出優(yōu)異。此外，從螺栓、螺母的受力情況判斷，螺栓連接梁柱邊節(jié)點設計要求。同時節(jié)點預應力筋的設置可有效減小殘余變形，也點裂縫產(chǎn)生發(fā)展，從而整體提升預制節(jié)點抗震性能。同年，Hyeony 等提型預制梁和預制柱組裝成的新型預制框架節(jié)點，并對 5 個預制節(jié)點和 1 個對行了擬靜力試驗，試驗表明：該試驗節(jié)點耗能降低和剛度退化現(xiàn)象明顯，點核心區(qū)鋼筋滑移。延性與對照現(xiàn)澆節(jié)點等同。017 年，J.D Nzabonimpa，Won-Kee Hong，Jisoon Kim[15]等利用 Abaqus 軟螺栓連接預制節(jié)點進行了非線性有限元分析，該節(jié)點具體結構如下圖 1-4 預先安裝金屬板，在通過螺栓將金屬板對接，從而使梁柱拼裝在一起。有土塑性損傷模型，并對金屬板接接觸、失效模式等方面進行研究討論。在數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)非線性有限元分析結果與試驗基本吻合，證明該種建模方預測新型螺栓連接預制梁柱節(jié)點。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關博士學位論文 前1條

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本文編號：2755216