新型預(yù)制裝配柱—柱連接節(jié)點抗震性能及設(shè)計方法研究
發(fā)布時間:2021-02-13 19:33
與傳統(tǒng)裝配式建筑中柱-柱連接方式相比,本文提出一種能廣泛應(yīng)用于裝配式混合結(jié)構(gòu)中的新型預(yù)制裝配柱-柱連接節(jié)點,其主要由預(yù)制上、下柱和之間的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、黃銅摩擦耗能器和角鋼三種連接裝置組成,具有拼裝速度快、抗震可靠度高、耗能性能好等特點。目前國內(nèi)外鮮有提出類似柱-柱連接節(jié)點,因此對新型預(yù)制裝配柱-柱連接節(jié)點進(jìn)行抗震性能及設(shè)計方法研究具有重要意義。本文完成了5個新型預(yù)制裝配柱-柱連接節(jié)點的低周反復(fù)荷載試驗研究,重點分析了不同軸壓比、不同角鋼厚度以及是否布置角鋼等參數(shù)對試件破壞形態(tài)、滯回曲線、延性、耗能能力等抗震性能的影響,根據(jù)試驗結(jié)果和抗震性能分析提出恢復(fù)力模型。具體內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)新型預(yù)制裝配柱-柱連接節(jié)點在低周反復(fù)荷載作用下的破壞形態(tài)均為主受力方向角鋼下肢發(fā)生斷裂,下柱翼緣上端部呈沿垂直加載方向?qū)ΨQ、方向相反的半波屈曲變形,黃銅摩擦板磨損嚴(yán)重,但無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋仍處于彈性階段,試件仍有較強(qiáng)持荷能力,柱-柱連接可靠度較高。(2)試件的初始剛度、延性、耗能能力和下柱翼緣上端部屈曲變形程度隨軸壓比增大而增大,對承載力影響較小;在一定厚度范圍內(nèi),增大布置角鋼厚度可以提高試件承載力、減緩加...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
裝配式混凝土柱-柱
其柱-柱連接節(jié)點更是保證框架柱及整體結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵部分,因此近年來國內(nèi)外學(xué)者對預(yù)制裝配式混凝土柱-柱連接節(jié)點的連接方式及抗震性能做了較多理論分析和試驗研究。根據(jù)現(xiàn)有研究,可將裝配式混凝土柱-柱連接方式按形式分為濕式連接和干式連接[10]。其中濕式連接是指在預(yù)制構(gòu)件裝配節(jié)點處使用鋼筋、型鋼、鋼板等其他錨固材料進(jìn)行連接處理,再在裝配節(jié)點部位澆筑混凝土等灌漿料進(jìn)行連接從而形成柱-柱連接節(jié)點的方式,其具有整體性較強(qiáng)的優(yōu)點,主要包括有榫式接頭連接、漿錨接頭連接、套筒灌漿連接等方式,其連接示意圖如圖1.1所示。干式連接是指不需要澆筑混凝土等灌漿料,通過張拉預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)螺栓、預(yù)埋連接件等構(gòu)造措施直接進(jìn)行連接形成柱-柱連接節(jié)點的形式,具有施工速度快、方便維修等優(yōu)點。(a)榫式接頭連接(b)漿錨接頭連接(c)套筒灌漿連接圖1.1裝配式混凝土柱-柱濕式連接示意圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5(a)擴(kuò)口型直螺紋套筒連接(b)滾軋直螺紋連接套筒及灌漿套筒復(fù)合連接圖1.2兩種不同灌漿套筒連接方式示意圖李青寧等[24-25]提出一種采用鋼板箍和水平栓筋組合對上下預(yù)制柱進(jìn)行連接的方式。設(shè)計了2個鋼板箍水平栓筋組合連接高強(qiáng)箍筋混凝土柱和2個現(xiàn)澆普通混凝土柱,在低周反復(fù)荷載下進(jìn)行抗震性能對比。試驗結(jié)果表明,采用鋼板箍水平栓筋組合連接的裝配式柱整體性良好,抗震性能優(yōu)于普通現(xiàn)澆混凝土柱,且施工安全方便,是一種綜合評價較好的裝配式混凝土柱-柱連接方式。龔純等[26]采用ABAQUS軟件對采用鋼板箍連接的裝配式柱進(jìn)行三維非線性分析,驗證模型在低周反復(fù)荷載下與試驗結(jié)果相比的正確性。通過模擬試件在擬靜力加載下得出的滯回曲線,與試驗結(jié)構(gòu)相對比驗證其準(zhǔn)確性,并對不同參數(shù)進(jìn)行變參分析,得出不同參數(shù)下試件的承載能力、耗能能力等。分析表明,采用鋼板箍連接的裝配式柱抗震性能較為理想。汪梅等[27]對預(yù)埋焊接件柱-柱連接方式進(jìn)行創(chuàng)新,即先采用焊接方式對上、下柱端部的預(yù)設(shè)鋼板進(jìn)行初連實現(xiàn)構(gòu)件定位,然后焊接預(yù)制在上、下柱外側(cè)的圍合鋼板完成柱-柱連接。共制作6個采用此連接方式的柱-柱連接節(jié)點試件并進(jìn)行擬靜力試驗,試驗結(jié)果表明,采用此類連接方式的裝配式柱剛度、承載力與現(xiàn)澆柱相當(dāng),但其焊接質(zhì)量不易保證,在實際工程中有所限制。董挺峰等[28-29]采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行連接的思想設(shè)計制作了5個梁-柱連接節(jié)點并進(jìn)行擬靜力試驗。從試驗結(jié)果可看出,采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行裝配式混凝土梁-柱節(jié)點連接時,加載時預(yù)應(yīng)力筋始終處于彈性狀態(tài),試件的破壞主要出現(xiàn)在預(yù)制混凝土梁的根部,其承載力與延性和現(xiàn)澆裝配式節(jié)點相當(dāng),連接可靠,但耗能能力有所下降。張晨等[30]提出一種布置角鋼的新型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中間柱型阻尼器全螺栓裝配式鋼框架數(shù)值分析[J]. 張愛林,朱莉娜,張艷霞,林海鵬,文聞. 鋼結(jié)構(gòu)(中英文). 2019(12)
[2]考慮樓板效應(yīng)的裝配式自復(fù)位鋼框架節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角理論研究[J]. 張艷霞,黃威振,鄭明召,李全剛,費(fèi)晨超. 鋼結(jié)構(gòu). 2019(03)
[3]方鋼管柱內(nèi)套筒柱-柱螺栓拼接節(jié)點受力性能試驗研究[J]. 劉康,李國強(qiáng),孫建運(yùn),劉玉姝,陸燁,楊曉杰. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(10)
[4]漿錨搭接灌漿缺陷對裝配式混凝土柱抗震性能的影響[J]. 徐文杰,李書奇,陶里. 建筑科學(xué). 2018(05)
[5]拉-彎-剪組合作用下法蘭連接方鋼管柱受力性能研究[J]. 劉學(xué)春,和心寧,張愛林,王鶴翔,詹欣欣,徐路. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(06)
[6]預(yù)應(yīng)力自復(fù)位混凝土框架節(jié)點恢復(fù)力模型研究[J]. 蔡小寧,孟少平. 工程力學(xué). 2018(01)
[7]采用改進(jìn)縱筋連接的足尺裝配式鋼筋混凝土柱抗震性能試驗研究[J]. 劉陽,郭子雄,呂英婷,黃群賢,王梓懿. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2017(11)
[8]材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的“屈服點”定義與討論[J]. 馮鵬,強(qiáng)翰霖,葉列平. 工程力學(xué). 2017(03)
[9]綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究與應(yīng)用[J]. 郝際平,孫曉嶺,薛強(qiáng),樊春雷. 工程力學(xué). 2017(01)
[10]采用鋼板攻絲高強(qiáng)螺栓法蘭連接的裝配式鋼框架柱受力性能研究[J]. 丁娟,楊彬,李瑞鋒,馬瑜杰,張其林. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(08)
博士論文
[1]后張無黏結(jié)混合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能研究[D]. 張晨.東南大學(xué) 2017
[2]平端板連接半剛性梁柱組合節(jié)點的試驗與理論研究[D]. 石文龍.同濟(jì)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋼板箍連接裝配整體式混凝土柱力學(xué)性能數(shù)值分析[D]. 龔純.湘潭大學(xué) 2016
[2]新型裝配式RC框架柱—柱連接節(jié)點受力性能研究[D]. 蔣立峰.河南工業(yè)大學(xué) 2015
[3]新型裝配整體式柱的抗震性能研究[D]. 衛(wèi)碧洋.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]我國城鎮(zhèn)化背景下基于全產(chǎn)業(yè)鏈的住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[D]. 楊顯怡.重慶大學(xué) 2013
[5]焊接對多高層鋼結(jié)構(gòu)承載力影響的研究[D]. 梁煒宇.浙江工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3032470
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
裝配式混凝土柱-柱
其柱-柱連接節(jié)點更是保證框架柱及整體結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵部分,因此近年來國內(nèi)外學(xué)者對預(yù)制裝配式混凝土柱-柱連接節(jié)點的連接方式及抗震性能做了較多理論分析和試驗研究。根據(jù)現(xiàn)有研究,可將裝配式混凝土柱-柱連接方式按形式分為濕式連接和干式連接[10]。其中濕式連接是指在預(yù)制構(gòu)件裝配節(jié)點處使用鋼筋、型鋼、鋼板等其他錨固材料進(jìn)行連接處理,再在裝配節(jié)點部位澆筑混凝土等灌漿料進(jìn)行連接從而形成柱-柱連接節(jié)點的方式,其具有整體性較強(qiáng)的優(yōu)點,主要包括有榫式接頭連接、漿錨接頭連接、套筒灌漿連接等方式,其連接示意圖如圖1.1所示。干式連接是指不需要澆筑混凝土等灌漿料,通過張拉預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)螺栓、預(yù)埋連接件等構(gòu)造措施直接進(jìn)行連接形成柱-柱連接節(jié)點的形式,具有施工速度快、方便維修等優(yōu)點。(a)榫式接頭連接(b)漿錨接頭連接(c)套筒灌漿連接圖1.1裝配式混凝土柱-柱濕式連接示意圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5(a)擴(kuò)口型直螺紋套筒連接(b)滾軋直螺紋連接套筒及灌漿套筒復(fù)合連接圖1.2兩種不同灌漿套筒連接方式示意圖李青寧等[24-25]提出一種采用鋼板箍和水平栓筋組合對上下預(yù)制柱進(jìn)行連接的方式。設(shè)計了2個鋼板箍水平栓筋組合連接高強(qiáng)箍筋混凝土柱和2個現(xiàn)澆普通混凝土柱,在低周反復(fù)荷載下進(jìn)行抗震性能對比。試驗結(jié)果表明,采用鋼板箍水平栓筋組合連接的裝配式柱整體性良好,抗震性能優(yōu)于普通現(xiàn)澆混凝土柱,且施工安全方便,是一種綜合評價較好的裝配式混凝土柱-柱連接方式。龔純等[26]采用ABAQUS軟件對采用鋼板箍連接的裝配式柱進(jìn)行三維非線性分析,驗證模型在低周反復(fù)荷載下與試驗結(jié)果相比的正確性。通過模擬試件在擬靜力加載下得出的滯回曲線,與試驗結(jié)構(gòu)相對比驗證其準(zhǔn)確性,并對不同參數(shù)進(jìn)行變參分析,得出不同參數(shù)下試件的承載能力、耗能能力等。分析表明,采用鋼板箍連接的裝配式柱抗震性能較為理想。汪梅等[27]對預(yù)埋焊接件柱-柱連接方式進(jìn)行創(chuàng)新,即先采用焊接方式對上、下柱端部的預(yù)設(shè)鋼板進(jìn)行初連實現(xiàn)構(gòu)件定位,然后焊接預(yù)制在上、下柱外側(cè)的圍合鋼板完成柱-柱連接。共制作6個采用此連接方式的柱-柱連接節(jié)點試件并進(jìn)行擬靜力試驗,試驗結(jié)果表明,采用此類連接方式的裝配式柱剛度、承載力與現(xiàn)澆柱相當(dāng),但其焊接質(zhì)量不易保證,在實際工程中有所限制。董挺峰等[28-29]采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行連接的思想設(shè)計制作了5個梁-柱連接節(jié)點并進(jìn)行擬靜力試驗。從試驗結(jié)果可看出,采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行裝配式混凝土梁-柱節(jié)點連接時,加載時預(yù)應(yīng)力筋始終處于彈性狀態(tài),試件的破壞主要出現(xiàn)在預(yù)制混凝土梁的根部,其承載力與延性和現(xiàn)澆裝配式節(jié)點相當(dāng),連接可靠,但耗能能力有所下降。張晨等[30]提出一種布置角鋼的新型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中間柱型阻尼器全螺栓裝配式鋼框架數(shù)值分析[J]. 張愛林,朱莉娜,張艷霞,林海鵬,文聞. 鋼結(jié)構(gòu)(中英文). 2019(12)
[2]考慮樓板效應(yīng)的裝配式自復(fù)位鋼框架節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角理論研究[J]. 張艷霞,黃威振,鄭明召,李全剛,費(fèi)晨超. 鋼結(jié)構(gòu). 2019(03)
[3]方鋼管柱內(nèi)套筒柱-柱螺栓拼接節(jié)點受力性能試驗研究[J]. 劉康,李國強(qiáng),孫建運(yùn),劉玉姝,陸燁,楊曉杰. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(10)
[4]漿錨搭接灌漿缺陷對裝配式混凝土柱抗震性能的影響[J]. 徐文杰,李書奇,陶里. 建筑科學(xué). 2018(05)
[5]拉-彎-剪組合作用下法蘭連接方鋼管柱受力性能研究[J]. 劉學(xué)春,和心寧,張愛林,王鶴翔,詹欣欣,徐路. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(06)
[6]預(yù)應(yīng)力自復(fù)位混凝土框架節(jié)點恢復(fù)力模型研究[J]. 蔡小寧,孟少平. 工程力學(xué). 2018(01)
[7]采用改進(jìn)縱筋連接的足尺裝配式鋼筋混凝土柱抗震性能試驗研究[J]. 劉陽,郭子雄,呂英婷,黃群賢,王梓懿. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2017(11)
[8]材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的“屈服點”定義與討論[J]. 馮鵬,強(qiáng)翰霖,葉列平. 工程力學(xué). 2017(03)
[9]綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究與應(yīng)用[J]. 郝際平,孫曉嶺,薛強(qiáng),樊春雷. 工程力學(xué). 2017(01)
[10]采用鋼板攻絲高強(qiáng)螺栓法蘭連接的裝配式鋼框架柱受力性能研究[J]. 丁娟,楊彬,李瑞鋒,馬瑜杰,張其林. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(08)
博士論文
[1]后張無黏結(jié)混合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能研究[D]. 張晨.東南大學(xué) 2017
[2]平端板連接半剛性梁柱組合節(jié)點的試驗與理論研究[D]. 石文龍.同濟(jì)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋼板箍連接裝配整體式混凝土柱力學(xué)性能數(shù)值分析[D]. 龔純.湘潭大學(xué) 2016
[2]新型裝配式RC框架柱—柱連接節(jié)點受力性能研究[D]. 蔣立峰.河南工業(yè)大學(xué) 2015
[3]新型裝配整體式柱的抗震性能研究[D]. 衛(wèi)碧洋.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]我國城鎮(zhèn)化背景下基于全產(chǎn)業(yè)鏈的住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[D]. 楊顯怡.重慶大學(xué) 2013
[5]焊接對多高層鋼結(jié)構(gòu)承載力影響的研究[D]. 梁煒宇.浙江工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3032470
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