【摘要】：裝配式整體框架節(jié)點(diǎn)以其高效環(huán)保和節(jié)省人工的特點(diǎn)而具有良好的發(fā)展前景,但是該節(jié)點(diǎn)需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次澆注,所以在建造速度上仍存在提升空間。為了提高結(jié)構(gòu)建造速度的同時(shí)使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,本文提出了一種新型的自復(fù)位PC框架節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)所需現(xiàn)場(chǎng)澆筑少所以具備更快的建造速度,設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼絞線可以提高節(jié)點(diǎn)復(fù)位能力,附加的耗能元件也可以提高節(jié)點(diǎn)的耗能能力。為了進(jìn)一步明確新型自復(fù)位PC框架節(jié)點(diǎn)的破壞模式、承載能力、位移延性、耗能能力及復(fù)位能力,本文所完成工作如下:(1)首先,設(shè)計(jì)、完成了一個(gè)足尺的新型自復(fù)位PC框架節(jié)點(diǎn)模型和裝配式整體框架節(jié)點(diǎn)對(duì)比模型的擬靜力試驗(yàn)。并從該試驗(yàn)中獲得了兩種節(jié)點(diǎn)的裂縫開展情況和滯回曲線等試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)表明:自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的梁端疊合面灌漿料先出現(xiàn)裂隙、梁縱向鋼筋屈服然后角鋼屈服,所以自復(fù)位節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的是一種角鋼屈服的梁端塑性鉸模式,裝配式節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的是常見的梁塑性鉸模式;裝配式節(jié)點(diǎn)極限承載力為131.6kN,自復(fù)位節(jié)點(diǎn)為186.5kN,比裝配式節(jié)點(diǎn)提高29.4%。(2)其次,對(duì)比兩種節(jié)點(diǎn)的抗震性能。具體分析兩種節(jié)點(diǎn)的骨架曲線、剛度變化、延性和耗能等指標(biāo)。具體來說,從梁端開始屈服到節(jié)點(diǎn)破壞,自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的剛度降低了8.6kN/mm,比裝配式節(jié)點(diǎn)的12.5kN/mm小31.2%,自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的位移延性系數(shù)μ=6.203比裝配式節(jié)點(diǎn)μ=5.021大19.1%,這表明自復(fù)位節(jié)點(diǎn)具有良好的屈服后剛度與更好的延性。自復(fù)位節(jié)點(diǎn)在角鋼屈服前耗能最大低于裝配式節(jié)點(diǎn)1025.3kN·mm 但隨著角鋼屈服耗能,角鋼耗能量占自復(fù)位節(jié)點(diǎn)耗能總量的比重從20%以下增長(zhǎng)至80%以上,自復(fù)位節(jié)點(diǎn)耗能總量最大超過裝配式節(jié)點(diǎn)1974.71kN·mm,表明自復(fù)位節(jié)點(diǎn)具有良好的耗能能力。(3)然后,對(duì)兩種節(jié)點(diǎn)的殘余變形與自復(fù)位能力進(jìn)行分析。結(jié)果如下:在自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的預(yù)制梁為彈性狀態(tài)時(shí),最大梁端殘余位移僅為9.5mm,最大梁端殘余變形率Rrd保持在0.2以下,而裝配式節(jié)點(diǎn)的梁端殘余位移達(dá)到24.8mm,該值為自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的2.6倍。同時(shí),最大梁端殘余變形率Rrd為0.55,是自復(fù)位節(jié)點(diǎn)的2.75倍,表明自復(fù)位節(jié)點(diǎn)具有更小的殘余變形以及更好的復(fù)位能力。(4)最后,利用耗能角鋼的梁端彎矩設(shè)計(jì)值Mba和預(yù)應(yīng)力鋼絞線梁端彎矩設(shè)計(jì)值Mbp平衡的梁端彎矩平衡原理,得出節(jié)點(diǎn)耗能角鋼的抗拉力Fa和后張預(yù)應(yīng)力鋼絞線面積AP;并通過角鋼力-位移的雙線性理想模型得到角鋼尺寸和高強(qiáng)螺栓用量;從而得到新型自復(fù)位PC框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法。
【圖文】：

混凝土框架結(jié)構(gòu)ｍ，并且可以采用和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析ｊｇｇｉ十。逡逑圖１－１裝配式整體框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)邐圖１－２裝配式整體框架結(jié)構(gòu)板逡逑如圖１－１為裝配式整體框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，如圖１－２為裝配式整體框架結(jié)構(gòu)逡逑樓面板［８】。這種結(jié)構(gòu)，，對(duì)推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是存在如逡逑下兩個(gè)方面的不足［９］。一方面，因?yàn)榱褐?jié)點(diǎn)處施工困難、節(jié)點(diǎn)混凝土需現(xiàn)澆另逡逑外由于疊合梁板的使用等，并不能使該型節(jié)點(diǎn)發(fā)揮出裝配式結(jié)構(gòu)施工周期短的優(yōu)逡逑勢(shì)ｆｌＱ］。另一方面，其抗震設(shè)計(jì)理念是按小震作用的承載能力設(shè)計(jì)，采用構(gòu)造措施逡逑使結(jié)構(gòu)具有足夠的延性來抵抗大震ｍ］。這樣可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在低、中震作用下屈服，逡逑對(duì)結(jié)構(gòu)震后損傷后的加固不利［１２】。而在較強(qiáng)地震作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生過大的峰值逡逑１逡逑

框架結(jié)構(gòu)在采用了可靠的節(jié)點(diǎn)連接方式和合理的構(gòu)造措施后性能可等同于現(xiàn)澆逡逑混凝土框架結(jié)構(gòu)ｍ，并且可以采用和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析ｊｇｇｉ十。逡逑圖１－１裝配式整體框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)邐圖１－２裝配式整體框架結(jié)構(gòu)板逡逑如圖１－１為裝配式整體框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，如圖１－２為裝配式整體框架結(jié)構(gòu)逡逑樓面板［８】。這種結(jié)構(gòu)，對(duì)推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是存在如逡逑下兩個(gè)方面的不足［９］。一方面，因?yàn)榱褐?jié)點(diǎn)處施工困難、節(jié)點(diǎn)混凝土需現(xiàn)澆另逡逑外由于疊合梁板的使用等，并不能使該型節(jié)點(diǎn)發(fā)揮出裝配式結(jié)構(gòu)施工周期短的優(yōu)逡逑勢(shì)ｆｌＱ］。另一方面，其抗震設(shè)計(jì)理念是按小震作用的承載能力設(shè)計(jì)，采用構(gòu)造措施逡逑使結(jié)構(gòu)具有足夠的延性來抵抗大震ｍ］。這樣可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在低、中震作用下屈服，逡逑對(duì)結(jié)構(gòu)震后損傷后的加固不利［１２】。而在較強(qiáng)地震作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生過大的峰值逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU375.4;TU352.11

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本文編號(hào)：2700234