【摘要】：發(fā)展預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是建筑工業(yè)化的必由之路,預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)可以提高機(jī)械化水平,加快施工進(jìn)度,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)低能耗、低排放的建造過程,有效實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的綠色發(fā)展要求。由于裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接可靠性差,難以滿足反復(fù)荷載下的受力要求。本文將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu),通過節(jié)點(diǎn)預(yù)壓連接形成整體受力節(jié)點(diǎn)和連續(xù)受力框架,滿足結(jié)構(gòu)抗震要求,使得裝配式結(jié)構(gòu)在地震區(qū)得以應(yīng)用。 本文對(duì)2榀二層二跨預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架在擬動(dòng)力和擬靜力試驗(yàn)下進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和理論分析。探討了試驗(yàn)框架的動(dòng)力特性、承載能力、滯回性能、截面延性及耗能能力等抗震性能。采用多種有限元分析軟件對(duì)試驗(yàn)框架進(jìn)行數(shù)值模擬和受力分析,可為預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架的實(shí)際應(yīng)用提供可以借鑒的方法。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下。 對(duì)預(yù)壓裝配式框架進(jìn)行水平加載擬動(dòng)力試驗(yàn),研究預(yù)壓裝配式框架的動(dòng)力性能、破壞機(jī)制、變形性能、剛度退化及耗能能力等抗震性能,得到了兩榀框架加載時(shí)程曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明,框架層間屈服位移角實(shí)測(cè)值在1/107～1/173之間,小于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》混凝土框架彈塑性層間位移角1/50的限值。加載至框架屈服,殘余變形很小,卸載后變形基本恢復(fù),預(yù)壓裝配式結(jié)構(gòu)有著很強(qiáng)的變形恢復(fù)能力。 對(duì)預(yù)壓裝配式框架進(jìn)行水平加載擬靜力試驗(yàn),了解預(yù)壓裝配式框架延性特征和耗能能力,得到框架在反復(fù)荷載下的滯回曲線�？蚣芮�,梁端率先出現(xiàn)塑性鉸,柱剛度尚未出現(xiàn)大的退化,預(yù)壓裝配式框架屬“強(qiáng)柱弱梁”型結(jié)構(gòu)。由于預(yù)應(yīng)力筋有較強(qiáng)的變形恢復(fù)能力,卸載后梁的殘余變形不大。試驗(yàn)實(shí)測(cè)的框架各層位移延性系數(shù)在3.67-4.44之間,試驗(yàn)框架具有較好的延性性能。加載至最后循環(huán),一、二層層間最大位移角分別為1/29、1/36,滿足“大震不倒”的要求。框架節(jié)點(diǎn)由于施加了預(yù)壓力并受到柱軸壓力的作用處于雙向受壓狀態(tài),提高了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗裂性能,符合抗震設(shè)計(jì)“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的要求。 對(duì)擬動(dòng)力試驗(yàn)框架采用DRAIN-2DX程序中纖維梁-柱單元建立分析模型,對(duì)預(yù)壓裝配式框架進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析;利用MIDAS/Gen釋放梁端剛域的功能,考慮裝配式框架梁、柱的半剛性連接,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力裝配式框架動(dòng)力反應(yīng)分析。層間屈服位移角計(jì)算值與實(shí)測(cè)值兩者較為吻合。對(duì)擬靜力試驗(yàn)框架采用彈塑性靜力Pushover分析,得到框架的基底剪力-頂點(diǎn)位移關(guān)系曲線和框架出現(xiàn)塑性鉸的位置及順序圖,分析結(jié)果與實(shí)測(cè)狀況基本一致。采用ANSYS程序模擬擬靜力試驗(yàn)框架得到框架柱極限荷載,極限荷載計(jì)算值和分析值誤差不大。 考慮預(yù)壓裝配式框架節(jié)點(diǎn)半剛性的影響,對(duì)其梁端截面延性和彎矩調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行了研究。導(dǎo)出了預(yù)壓裝配式PC框架梁端滿足承載力要求的截面延性系數(shù)和彎矩調(diào)幅限值,給出了彎矩調(diào)幅限值建議公式,以及彎矩調(diào)幅系數(shù)限值。在試驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上,提出預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)規(guī)定、內(nèi)力分析原則和抗震構(gòu)造措施,為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝士預(yù)壓裝配式框架的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ),以推動(dòng)該結(jié)構(gòu)體系在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU378.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 李振寶;董挺峰;閆維明;周錫元;;混合連接裝配式框架內(nèi)節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年10期

2 陳紅媛,房貞政,林飛;無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能試驗(yàn)研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2002年02期

3 魏巍,馮啟民;幾種push-over分析方法對(duì)比研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2002年04期

4 薛偉辰,程斌,李杰;低周反復(fù)荷載下預(yù)應(yīng)力高性能混凝土梁的抗震性能[J];地震工程與工程振動(dòng);2003年01期

5 朱杰江,呂西林,容柏生;復(fù)雜體型高層結(jié)構(gòu)的推覆分析方法和應(yīng)用[J];地震工程與工程振動(dòng);2003年02期

6 趙斌,呂西林,劉麗珍;全裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)梁柱組合件抗震性能試驗(yàn)研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2005年01期

7 種迅;孟少平;潘其健;張林振;;部分無黏結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架及其節(jié)點(diǎn)抗震能力研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2007年04期

8 崔建宇;孫建剛;王博;渡邊史夫;;裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在日本的應(yīng)用[J];大連民族學(xué)院學(xué)報(bào);2009年01期

9 蔡建國(guó);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

10 陸惠民,呂志濤;PPC超靜定結(jié)構(gòu)彎矩調(diào)幅限值及方法的研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào);1999年02期

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本文編號(hào)：2434945