低损伤预制预应力混凝土框架结构性能研究

发布时间：2020-06-05 06:14

【摘要】：预制预应力混凝土框架结构结合了预制混凝土结构和预应力结构的优势,具有施工效率高、节能环保、整体性能和抗震性能好的特点。目前国内外对该类结构研究不够充分,示范工程较少。因此在北京建工集团建筑工业化支撑发展类科研项目的支持下,本文通过对足尺框架节点进行试验、数值模拟对比分析,得出的研究成果可为后续全装配式框架结构研究以及示范工程项目设计施工提供参考。本文研究内容如下:首先进行了试验节点设计与施工。在既有研究的基础上,本文总结分析节点连接的工作机理、节点构造,探索新型预制节点连接形式,在国内相关规范不全面的情况下,参考新西兰PRESSS设计手册对预制节点进行设计,并且解决了在预制构件拼装、灌浆等过程中的多个施工难点。然后对四个足尺混凝土框架节点(三个预制节点、一个现浇节点)进行试验研究,其中现浇节点RCJ1与预制节点PCJ2理论设计承载力相当,三个预制节点中的变量为普通钢筋面积。试验表明:PCJ2相对RCJ1具有残余应变小、自复位能力强、破坏范围小、易于修复等优点;随着普通钢筋直径的变大,预制节点PCJ1、PCJ2、PCJ3的承载能力、自身变形、耗能能力、预应力增量逐渐变大,但延性性能逐渐降低,并且得出预制节点合理自复位比范围为1.58左右。接着在试验研究的基础上,本文基于MSC.Marc有限元软件对比分析预制节点的破坏模式、变形特性、承载能力和预应力增量等抗震性能,得出预制节点具有优越的低损伤性能。然后针对张拉控制应力进行参数分析,结果表明随着张拉控制应力的增加,节点承载能力会相应提高。综合得出,本文模拟结果和试验结果相吻合,验证了本文模拟方法的正确性,因此可推广应用到其他工程项目中。最后在节点试验和数值模拟的基础上,基于SAP2000软件对现浇混凝土框架结构和预制预应力混凝土框架结构进行推覆分析,得到了预制结构的基底剪力-顶点位移曲线,并对比分析了结构在7度和8度的罕遇地震和多遇地震下的抗震性能,得出不同抗震水准下的性能点均在目标范围内,得出结构满足抗震性能要求的结论。在结构破坏机制研究中,得出两种结构型式均以梁铰机制为主要破坏机制。
【图文】：

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14、15、18、19、22#叠拼住宅楼 1771 20、23、25#叠拼住宅楼 1197 6、9#联排住宅楼 244 12、16#联排住宅楼 166 13、17#联排住宅楼 180 27、28、30#高层住宅楼 4212 31#高层住宅楼 1261 32#高层住宅楼 2093 33#高层住宅楼 1404 34#高层住宅楼 2821 35#高层住宅楼 2093 36#高层住宅楼 2821 29#自持高层住宅楼 4172 26342 块为上海地区主要发展的建设模式之一，且政府在不 BIM 技术在 PC 构件、预制装配建筑系统中的应用级。

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图 1-2 中海鹿丹名苑效果图图 1-3 中海鹿丹名苑项目构件吊装1.2.3 北京城市副中心 A2 项目北京城市副中心 A2 项目由北京建工集团承建，此项目为北京市人民政府办公A2 项目的预制外墙板高 4.5 米，宽 4.2 米。单块重 6.5 吨，集装饰、保温、结构于一此种预制外挂板将作为外立面结构应用于 A2 项目的多栋建筑，共计 720 块。与以往传统建筑不同，A2 项目避免了砌筑施工工作以及后续的粘结保温板和装饰板等工作，率先大规模的使用预制外挂板。在传统施工中，此流程施工大约需个月，，但在装配式施工中，由于预制外挂板提前在工厂加工，构件到场吊装完成仅天时间，工期仅为传统施工工艺所需工期的五十分之一左右。此工程大规模采用预制外挂板，一方面是因为可节约工期，更重要的是节能环预制外挂板安装快速高效且混凝土湿作业很少，大量减少了传统施工工艺所造成尘，噪音污染以及建筑垃圾，实现了绿色施工。预制外挂板在工厂制作，整体设计水化施工，既提高了外挂板的质量和美观度，又避免了施工通病造成的返工修复。Fig. 1-2 The effect chart of the famousgarden in China Sea Deer DanFig. 1-3 The hoisting of the projectmembers in the famous Garden of ChinaSea Deer
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU378

【参考文献】