【摘要】：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是我國建筑工業(yè)化發(fā)展的一個重要方向。裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)形式對結(jié)構(gòu)的施工速度、連接性能以及結(jié)構(gòu)在地震作用下的消能減震能力有著顯著的影響,但目前常用的兩種梁柱節(jié)點(diǎn)——等效現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)和裝配式節(jié)點(diǎn)——均無法兼顧施工速度以及連接與消能減震性能。同時,為了盡可能地加快地震災(zāi)后修繕工作,具有高可修性的節(jié)點(diǎn)連接形式也是裝配式混凝土框架的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。為了同時滿足快速施工安裝、較高的連接及消能減震性能與震后易修復(fù)三個要求,課題組提出了可更換耗能連接。該連接在結(jié)構(gòu)處于正常使用狀態(tài)與小震作用時,為梁柱節(jié)點(diǎn)提供連接剛度,在中震或大震作用時,利用其滯回性能耗散地震能量,同時將損傷控制在連接中,震后只需更換損傷的連接即可完成結(jié)構(gòu)的修復(fù)工作。由于采用該連接的裝配式混凝土框架中梁柱混凝土在節(jié)點(diǎn)處互相分離,節(jié)點(diǎn)連接剛度有所下降,節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)出半剛性特性。該可更換耗能連接的剛度特性是影響節(jié)點(diǎn)半剛性特性的主要因素,也是影響含可更換耗能連接的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的一個關(guān)鍵因素。本文圍繞該可更換耗能連接,從部件、節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)三個層次進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)根據(jù)連接及節(jié)點(diǎn)細(xì)部尺寸,分別推導(dǎo)了可更換耗能連接軸向剛度及含可更換耗能連接的裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動剛度的理論計(jì)算方法,并給出了框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載及小震作用下側(cè)移放大系數(shù)與節(jié)點(diǎn)半剛性系數(shù)的關(guān)系。(2)開展了可更換耗能連接及含可更換耗能連接的裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究,得到了可更換耗能連接的試驗(yàn)軸向剛度及含可更換耗能連接的裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)轉(zhuǎn)動剛度與彎矩-轉(zhuǎn)角曲線,并結(jié)合ABAQUS有限元模擬與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,證明了理論計(jì)算方法的正確性。(3)利用理論計(jì)算方法,對含可更換耗能連接的裝配式混凝土框架進(jìn)行初步設(shè)計(jì),并通過驗(yàn)算說明設(shè)計(jì)流程的可行性。利用混凝土塑性損傷模型與ABAQUS有限元模擬,分析了按照剛接框架進(jìn)行計(jì)算的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架在考慮梁混凝土開裂后節(jié)點(diǎn)的半剛性特性以及框架的抗側(cè)剛度降低程度。(4)討論了可更換耗能連接的安裝時機(jī)對含可更換耗能連接的裝配式混凝土框架梁二次受力彎矩分配情況的影響,指出采用可更換耗能連接可將梁端負(fù)彎矩轉(zhuǎn)移至跨中,減少梁端負(fù)彎矩對梁柱節(jié)點(diǎn)的不利影響。
【圖文】：

而且同樣存在現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下?lián)p傷分散的特點(diǎn)：梁端較大范圍內(nèi)出現(xiàn)鋼筋鼓曲與混凝土剝落現(xiàn)象（圖1-1），震后修復(fù)難度較大。裝配式節(jié)點(diǎn)指的是用螺栓進(jìn)行混凝土框架預(yù)制梁柱的節(jié)點(diǎn)連接，可最大程度發(fā)揮裝配式混凝土結(jié)構(gòu)快速施工安裝的優(yōu)點(diǎn)，，但節(jié)點(diǎn)連接性能有所下降，結(jié)構(gòu)的整體性對比節(jié)點(diǎn)等效現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)較差，在抗震設(shè)防區(qū)的應(yīng)用受到一定影響。可以看出，兩種裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)類型均無法兼顧施工速度以及連接

第 1 章 緒論將這種延性連接器用于洛杉磯的一個 4 層裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)停車場中——WilternCenter Parking（圖 1-7）[7]，并在此后對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列分析和推廣，具體工程應(yīng)用包括舉辦奧斯卡頒獎典禮的多層框架——好萊塢高地中心（圖 1-8）和舊金山 39 層的 Paramount 公寓建筑（圖 1-9）。2003 年以來，Chang 等人[30,31]對帶有 DDC 的框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了足尺和縮尺模型試驗(yàn)，試驗(yàn)證明這種帶延性連接的節(jié)點(diǎn)耗能效果很好，且性能明顯優(yōu)于相同尺寸的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。2008 年，Kenyon 等人[32]對帶有 DDC 的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)開展了有限元模擬，并對這種結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了預(yù)測和評估。在國內(nèi)，研究者也開展了一系列在裝配式結(jié)構(gòu)中設(shè)置延性連接的研究。1998 年林宗凡[33]針對延性節(jié)點(diǎn)拉-壓屈服、摩擦滑移及非線性彈性反映三種延性機(jī)理進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，并從樓層剪力-層間位移角關(guān)系、節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系等角度對延性節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造作出評價和建議；2012 年，李向民等人[9]在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上提出了一種低屈服點(diǎn)高延性連桿，并開展了相應(yīng)的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)證明，這種連桿的加入可以使節(jié)點(diǎn)正負(fù)向加載延性系數(shù)得到一定幅度的提高。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU37

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳從曉;賴偉山;周云;張超;鄧雪松;;新型預(yù)制裝配式消能減震混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2015年09期

2 李向民;高潤東;許清風(fēng);;預(yù)制裝配式混凝土框架高效延性節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年08期

3 蔡小寧;孟少平;孫巍巍;;自復(fù)位預(yù)制框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年12期

4 屈克達(dá);黃慎江;柳炳康;;考慮節(jié)點(diǎn)半剛性影響的預(yù)壓裝配式PC框架內(nèi)力分析[J];地震工程與工程振動;2012年04期

5 彭小婕;于安林;方有珍;;混凝土損傷塑性模型的參數(shù)分析[J];蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2010年03期

6 蔡建國;馮健;王蜂嵐;黃利鋒;;考慮節(jié)點(diǎn)剛度的預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)分析[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年05期

7 李國強(qiáng);王靜峰;劉清平;;豎向荷載下足尺半剛性連接組合框架試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2006年07期

8 楊軍;李黎;葉昆;;鉛擠壓阻尼器的研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年06期

9 楊軍,李黎,唐家祥,葉昆;鉛擠壓阻尼器的試驗(yàn)研究[J];工程抗震與加固改造;2005年05期

10 陳強(qiáng),黃志義;先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的概念及發(fā)展[J];鐵道建筑;2005年04期

本文編號：2591943