自复位预制混凝土框架节点抗震性能研究

发布时间：2020-04-03 22:34

【摘要】：从大量地震灾害中的结构破坏状况来看,装配式框架结构的震害通常发生在梁柱节点连接部位,节点的受力性能关系到整个装配式结构的安全性和抗震性能,也是装配式框架结构中最容易受到损伤的位置。本研究设计的具有自复位功能的装配式混凝土结构框架节点采用“延性连接”的方式,该节点构造设计合理,使连接部位具有良好的转动能力,地震下结构的弹塑性变形预计主要集中在连接部位,梁、柱构件则基本维持弹性状态,并且利用预应力筋的回弹作用,提供自复位能力,使得结构残余变形小,震后容易修复。本研究利用有限元分析软件ABAQUS对自复位预制混凝土框架节点的抗震性能进行深入的分析。首先,研究了节点设计时应遵循的原则,详细介绍了自复位预制混凝土框架节点的构造设计、性能分析和本文的研究方案,并介绍了预应力筋的设计与计算方法,为节点在未来实际工程中的运用提供了理论依据。再者,为了研究自复位预制混凝土框架节点的力学性能,以满足实际工程中的抗震要求,本文运用有限元分析软件ABAQUS建立节点模型,分析节点在低周往复荷载下的骨架曲线、滞回曲线、耗能能力、延性系数、刚度退化等抗震性能。结果表明:该节点形式耗能效果良好,具有较好的承载力、耗能能力、刚度和延性性能。最后,建立3组共8个节点,分别以预应力筋张拉应力、柱轴压比、混凝土强度为参数,研究各项参数对自复位预制混凝土框架节点抗震性能的影响。结果表明:提高预应力筋的张拉应力可以提高节点的抗震性能;而在一定范围内提高柱的轴压比可以提高节点抗震性能,但超过一定范围则影响不明显;混凝土强度对节点抗震性能有一定影响,但较不明显。
【图文】：

节点,框架节点,无粘结预应力

图 1-1 直接拼装节点Fig.1-1 The directly assembled joint榀后张预制梁柱节点作为研究对象，分析低周往分无粘结预应力的受力状态下的数值分析；采用计出了两榀平面框架，并针对该框架节点开展了下的分析，深入研究了该框架节点形式的抗震能节点［16-18］等开展了一系列预制混凝土梁柱节点的试括分析了装配式无粘结预应力混合节点框架在不混合节点形式的主要特征是通过普通钢筋的屈服剪力主要是通过预应力筋在梁柱交接面上产生究的结果更接近实际结构的受力状态，建立了不据节点在低周反复荷载下的试验结果确定。试验设计指导。

混合连接,梁柱节点

见图1-2 所示。其中包括分析了装配式无粘结预应力混合节点框架在不同加速度峰值下的抗震性能。该混合节点形式的主要特征是通过普通钢筋的屈服来消耗地震产生的能量，，梁端的剪力主要是通过预应力筋在梁柱交接面上产生的摩擦力来消耗。为了使试验研究的结果更接近实际结构的受力状态，建立了不同层高的框架模型，模型参数根据节点在低周反复荷载下的试验结果确定。试验结果为此节点形式的应用提供了设计指导。王冬雁［19］等对若干预应力混合装配混凝土框架节点进行了拟静力试验。结果说明：混合连接框架节点具有和整体现浇混凝土节点相同的耗能能力，并且它的变形恢复能力与延性性能均好于整体现浇混凝土节点，所以综合来看，混合连接框架节点形式的抗震性能要好于整体现浇混凝土节点。梁培新［20］等针对三榀采用混合连接方式连接的不对称边节点形式开展了低周往复加载下试验研究。试验结果说明：严重破坏主要发生在梁柱接触面，而破坏程度较轻的部分是梁柱构件和节点核心区；试件的滞回曲线为“S”形，但是曲线并不对称，正向加载时的曲线更为饱满；节点位移延性系数的范围为 3. 75-5.0，等效粘滞阻尼系数的范围为 8%-10%。蔡小宁［21-24］等设计出一种新型的自复位预应力预制装配混凝土框架节点( PTED) ，并开展了一系列研究。该节点形式以顶底角钢作为其耗能部件，进行
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU37;TU352.11

【参考文献】