高温下预制装配式混凝土框架节点抗火性能研究

发布时间：2020-04-23 06:14

【摘要】：梁柱节点性能是预制装配式框架结构关键。研究成果表明,连接方式可靠、构造措施合理的装配整体式框架结构,其性能可等同于现浇混凝土框架结构。然而在火灾高温下的预制装配式混凝土节点的受力性能和破坏机理与常温有所不同,这方面的研究鲜有报导,其抗火性能尚不清楚。基于此,本文建立了预制装配式混凝土框架节点模型,分析了梁荷载比、柱荷载比、柱上轴向约束刚度比以及梁长、梁宽、梁高、柱高、柱截面边长等几何参数对预制装配式混凝土节点抗火性能的影响,并与现浇节点进行了对比。主要研究内容如下:(1)对叠合面的力学性能进行了简要分析。根据国内外研究成果选取了材料本构,采用弹簧简化模型对套筒灌浆连接件进行模拟,利用ABAQUS有限元软件建立了预制装配式混凝土框架节点有限元模型,模型的合理性得到了钢筋混凝土框架节点抗火试验结果的验证。(2)设计了14个预制装配式混凝土框架节点。利用火灾下预制装配式混凝土框架节点模型对节点S12及其现浇对比试件进行算例分析。温度场方面主要分析了预制节点的不同阶段梁柱中截面等温线分布规律,力学性能方面主要对比分析了现浇和预制节点的变形和破坏形态,分析了预制节点的纵筋和混凝土的应力分布,同时分析了预制节点的混凝土的塑性应变。(3)对火灾下预制装配式混凝土框架节点变形进行了参数分析,变形包括梁端变形、柱端变形以及转角变形。分别研究了梁荷载比、柱荷载比、柱上轴向约束刚度比等参数以及梁长、梁宽、梁高、柱高和柱截面边长等几何参数对梁端位移的影响、柱端位移的影响以及转角变形的影响。(4)分析梁荷载比、柱荷载比、柱上轴向约束刚度比等参数以及梁长、梁宽、梁高、柱高、柱截面边长等几何参数对火灾下预制装配式混凝土框架节点耐火极限的影响,并与现浇节点对比了耐火极限的差异。
【图文】：

标准升温曲线,升温曲线

学硕士论文第二章 t t tttTK T N pt + 升温曲线为进行抗火试验和抗火设计，各种标准的室内火灾升温曲线被我国大多采用 ISO834 标准升温曲线，本文采用与试验相接 ISO834 标准升温曲线，其表达式如下：10T (t ) T (0) + 345log (8t +1)T (t )、 T (0)——t时间的温度和环境初始温度 (℃)；t——火。

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凝土泊松比近似认为是常数，取0 .2。松比基本不受温度影响，可取为： v0.3s。件和界面处理制所有运动，只允许绕 z 轴转动，上端限制水平方向面外运动，即柱下端约束XU 、YU 、ZU 、XR 、YR ，柱上、XR 、YR 。在柱顶加 sping2 线性弹簧模拟柱受到的轴型采用嵌入(Embedded)约束，预制梁与现浇混凝土之间法向采用硬接触，切向摩擦采用罚函数，摩擦系数取 1 非线性弹簧模拟，根据上文结论，法向极限抗压强度为强度取为混凝土抗拉强度的 80%，，切向刚度无穷大，其触，法向行为采用硬接触，切向摩擦采用罚函数，摩擦预制装配式混凝土框架节点有限元模型示意图。弹簧约束 U、U
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU37;TU352.5

【参考文献】