【摘要】：裝配式整體框架節(jié)點以其高效環(huán)保和節(jié)省人工的特點而具有良好的發(fā)展前景,但是該節(jié)點需要在現(xiàn)場進行二次澆注,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位PC框架節(jié)點,該節(jié)點所需現(xiàn)場澆筑少所以具備更快的建造速度,設置的預應力鋼絞線可以提高節(jié)點復位能力,附加的耗能元件也可以提高節(jié)點的耗能能力。為了進一步明確新型自復位PC框架節(jié)點的破壞模式、承載能力、位移延性、耗能能力及復位能力,本文所完成工作如下:(1)首先,設計、完成了一個足尺的新型自復位PC框架節(jié)點模型和裝配式整體框架節(jié)點對比模型的擬靜力試驗。并從該試驗中獲得了兩種節(jié)點的裂縫開展情況和滯回曲線等試驗結(jié)果。試驗表明:自復位節(jié)點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,所以自復位節(jié)點出現(xiàn)的是一種角鋼屈服的梁端塑性鉸模式,裝配式節(jié)點出現(xiàn)的是常見的梁塑性鉸模式;裝配式節(jié)點極限承載力為131.6kN,自復位節(jié)點為186.5kN,比裝配式節(jié)點提高29.4%。(2)其次,對比兩種節(jié)點的抗震性能。具體分析兩種節(jié)點的骨架曲線、剛度變化、延性和耗能等指標。具體來說,從梁端開始屈服到節(jié)點破壞,自復位節(jié)點的剛度降低了8.6kN/mm,比裝配式節(jié)點的12.5kN/mm小31.2%,自復位節(jié)點的位移延性系數(shù)μ=6.203比裝配式節(jié)點μ=5.021大19.1%,這表明自復位節(jié)點具有良好的屈服后剛度與更好的延性。自復位節(jié)點在角鋼屈服前耗能最大低于裝配式節(jié)點1025.3kN·mm 但隨著角鋼屈服耗能,角鋼耗能量占自復位節(jié)點耗能總量的比重從20%以下增長至80%以上,自復位節(jié)點耗能總量最大超過裝配式節(jié)點1974.71kN·mm,表明自復位節(jié)點具有良好的耗能能力。(3)然后,對兩種節(jié)點的殘余變形與自復位能力進行分析。結(jié)果如下:在自復位節(jié)點的預制梁為彈性狀態(tài)時,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)點的梁端殘余位移達到24.8mm,該值為自復位節(jié)點的2.6倍。同時,最大梁端殘余變形率Rrd為0.55,是自復位節(jié)點的2.75倍,表明自復位節(jié)點具有更小的殘余變形以及更好的復位能力。(4)最后,利用耗能角鋼的梁端彎矩設計值Mba和預應力鋼絞線梁端彎矩設計值Mbp平衡的梁端彎矩平衡原理,得出節(jié)點耗能角鋼的抗拉力Fa和后張預應力鋼絞線面積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螺栓用量;從而得到新型自復位PC框架節(jié)點的設計理論與計算方法。
【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，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)，，對推動裝配式建筑的發(fā)展做出了巨大的貢獻，但是存在如逡逑下兩個方面的不足［９］。一方面，因為梁柱節(jié)點處施工困難、節(jié)點混凝土需現(xiàn)澆另逡逑外由于疊合梁板的使用等，并不能使該型節(jié)點發(fā)揮出裝配式結(jié)構(gòu)施工周期短的優(yōu)逡逑勢ｆｌＱ］。另一方面，其抗震設計理念是按小震作用的承載能力設計，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］。這樣可能導致結(jié)構(gòu)在低、中震作用下屈服，逡逑對結(jié)構(gòu)震后損傷后的加固不利［１２】。而在較強地震作用下，結(jié)構(gòu)會產(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，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)，對推動裝配式建筑的發(fā)展做出了巨大的貢獻，但是存在如逡逑下兩個方面的不足［９］。一方面，因為梁柱節(jié)點處施工困難、節(jié)點混凝土需現(xiàn)澆另逡逑外由于疊合梁板的使用等，并不能使該型節(jié)點發(fā)揮出裝配式結(jié)構(gòu)施工周期短的優(yōu)逡逑勢ｆｌＱ］。另一方面，其抗震設計理念是按小震作用的承載能力設計，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］。這樣可能導致結(jié)構(gòu)在低、中震作用下屈服，逡逑對結(jié)構(gòu)震后損傷后的加固不利［１２】。而在較強地震作用下，結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生過大的峰值逡逑１逡逑
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU375.4;TU352.11

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本文編號：2700234