装配整体式混凝土框架节点性能设计
发布时间：2021-01-06 06:38
随着我国新型城镇化的逐步推进,建筑产业现代化成为当下热点方向。世构体系（Scope）技术是我国从法国引进的一种预制预应力装配整体式混凝土框架结构体系,具有生产效率高、施工质量好、有利于可持续发展等优点,能够契合新发展形势下“建筑产业现代化”的要求。本文在广泛阅读国内外有关文献的基础上,基于世构体系对装配整体式混凝土框架节点性能进行优化设计。本文设计了六个足尺预制预应力装配整体式混凝土框架节点,并通过低周反复荷载试验研究其抗震性能,并对节点试验进行有限元数值模拟,将试验与模拟结果进行对比分析。最后,通过解构框架节点变形组成,提出框架节点延性的计算方法,并进一步结合混凝土损伤模型提出框架节点及构件基于损伤指标的抗震性能主动设计。主要内容及结论如下:（1）本文设计的六个足尺框架节点的设计参数为:节点核心区及梁键槽后浇区混凝土延性,梁纵筋配筋率及梁截面相对受压区高度。通过低周反复荷载试验,对比分析了六个节点的滞回曲线、位移延性、耗能能力和刚度退化等性能。（2）采用Open Sees对节点试件低周反复荷载试验进行模拟,并与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,采用Open Sees平台的梁柱纤维...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 装配整体式混凝土框架节点研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 改性混凝土在节点核心区的应用研究
1.4 本文的主要研究工作
第2章 试验设计与试验方案
2.1 试验目的
2.2 试件设计
2.2.1 试件形式及尺寸
2.2.2 试件设计原则
2.2.3 试件参数说明
2.3 试件施工
2.4 材性试验
2.4.1 混凝土材性
2.4.2 钢筋材性
2.5 试件试验方案
2.5.1 拟静力试验
2.5.2 加载装置
2.5.3 加载制度
2.5.4 测量内容及方法
2.6 本章小结
第3章 试验结果与分析
3.1 主要试验现象
3.1.1 SJ1节点试验现象
3.1.2 SJ2节点试验现象
3.1.3 SJ3节点试验现象
3.1.4 SJ4节点试验现象
3.1.5 SJ5节点试验现象
3.1.6 SJ6节点试验现象
3.2 滞回曲线分析
3.3 骨架曲线分析
3.4 强屈比及延性分析
3.5 强度及刚度退化分析
3.5.1 强度退化
3.5.2 刚度退化
3.6 耗能能力
3.7 节点核心区剪切变形
3.8 本章小结
第4章 基于OpenSees的框架节点模拟及分析
4.1 OpenSees程序
4.2 节点模型
4.2.1 节点宏观模型构成
4.2.2 材料本构模型
4.2.3 截面纤维划分
4.3 有限元模拟结果与分析
4.3.1 滞回曲线对比分析
4.3.2 骨架曲线对比分析
4.4 参数分析
4.4.1 梁键槽区混凝土受压延性
4.4.2 梁键槽区混凝土强度
4.4.3 梁纵筋强度
4.4.4 梁键槽区箍筋间距
4.5 本章小结
第5章 框架节点性能的主动设计
5.1 基于延性系数的主动设计
5.1.1 截面曲率延性
5.1.2 悬臂构件的位移延性
5.1.3 框架节点的侧移延性
5.2 基于损伤指标的主动设计
5.2.1 地震损伤理论与损伤模型
5.2.2 基于Park-Ang损伤模型的主动设计
5.3 考虑刚度退化的三参数损伤模型
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 展望与建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
附录 自编程序procMKPC
【参考文献】：
期刊论文
[1]当前我国预制装配式建筑的发展与展望[J]. 刘向东,吕明,王瑞龙,刘丹. 建设科技. 2018(01)
[2]局部采用纤维增强混凝土梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 梁兴文,王英俊,邢朋涛,王海,邓明科. 工程力学. 2016(04)
[3]聚丙烯纤维混凝土应力-应变曲线试验研究[J]. 张广泰,唐巍. 混凝土. 2015(02)
[4]超高韧性水泥基复合材料梁柱节点的低周往复试验研究[J]. 路建华,张秀芳,徐世烺. 水利学报. 2012(S1)
[5]RC框架层间位移与构件变形关系研究[J]. 刘许凡,蒋欢军. 结构工程师. 2012(03)
[6]世构体系框架中节点抗震性能试验研究[J]. 蔡建国,朱洪进,冯健,刘亚非,黄利锋. 中南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]PVA纤维混凝土受弯梁力学性能分析[J]. 苏骏,李响. 湖北工业大学学报. 2012(02)
[8]混凝土损伤本构理论研究综述[J]. 何建涛,马怀发,陈厚群. 水利水电科技进展. 2010(03)
[9]双参数地震损伤模型综述[J]. 张永鑫,凌煜,张熠. 山西建筑. 2009(27)
[10]基于传动误差和齿面印痕控制的弧齿锥齿轮小轮加工参数的设计(英文)[J]. 曹雪梅,方宗德,许浩,苏进展. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(02)
博士论文
[1]多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能试验和拉压损伤本构模型研究[D]. 梁宁慧.重庆大学 2014
[2]低周往复荷载下纤维增强混凝土异形柱结构的试验及理论研究[D]. 张学辉.天津大学 2009
[3]基于有限单元柔度法的钢筋混凝土框架三维非弹性地震反应分析[D]. 陈滔.重庆大学 2003
硕士论文
[1]PCa装配式住宅体系与多样化设计探索[D]. 于天怡.大连理工大学 2015
[2]装配整体式框架U形钢筋连接节点试验研究[D]. 徐剑.东南大学 2015
[3]地震作用下基于刚度退化的钢筋混凝土框架结构累积损伤研究[D]. 张晶.辽宁工程技术大学 2015
[4]基于梁弹塑性转动需求的框架抗震分析[D]. 刘德权.哈尔滨工程大学 2015
[5]地震作用下累积效应对钢筋混凝土框架结构的影响[D]. 孟宪宗.大连理工大学 2013
[6]超高韧性水泥基复合材料干燥收缩及约束收缩下抗裂性能研究[D]. 刘志凤.大连理工大学 2009
[7]低周期反复荷载作用下叠合框架节点梁端抗震性能研究[D]. 谢钰.湖南大学 2007
[8]基于OpenSees的梁—柱节点单元的适用性和定参方法研究[D]. 吴健秋.重庆大学 2007
[9]基于三维非线性地震响应分析的结构损伤评估与抗震设计研究[D]. 刘加进.浙江大学 2006
[10]预制预应力混凝土装配整体式框架结构（世构体系）节点试验研究[D]. 朱洪进.东南大学 2006
本文编号：2960105
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 装配整体式混凝土框架节点研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 改性混凝土在节点核心区的应用研究
1.4 本文的主要研究工作
第2章 试验设计与试验方案
2.1 试验目的
2.2 试件设计
2.2.1 试件形式及尺寸
2.2.2 试件设计原则
2.2.3 试件参数说明
2.3 试件施工
2.4 材性试验
2.4.1 混凝土材性
2.4.2 钢筋材性
2.5 试件试验方案
2.5.1 拟静力试验
2.5.2 加载装置
2.5.3 加载制度
2.5.4 测量内容及方法
2.6 本章小结
第3章 试验结果与分析
3.1 主要试验现象
3.1.1 SJ1节点试验现象
3.1.2 SJ2节点试验现象
3.1.3 SJ3节点试验现象
3.1.4 SJ4节点试验现象
3.1.5 SJ5节点试验现象
3.1.6 SJ6节点试验现象
3.2 滞回曲线分析
3.3 骨架曲线分析
3.4 强屈比及延性分析
3.5 强度及刚度退化分析
3.5.1 强度退化
3.5.2 刚度退化
3.6 耗能能力
3.7 节点核心区剪切变形
3.8 本章小结
第4章 基于OpenSees的框架节点模拟及分析
4.1 OpenSees程序
4.2 节点模型
4.2.1 节点宏观模型构成
4.2.2 材料本构模型
4.2.3 截面纤维划分
4.3 有限元模拟结果与分析
4.3.1 滞回曲线对比分析
4.3.2 骨架曲线对比分析
4.4 参数分析
4.4.1 梁键槽区混凝土受压延性
4.4.2 梁键槽区混凝土强度
4.4.3 梁纵筋强度
4.4.4 梁键槽区箍筋间距
4.5 本章小结
第5章 框架节点性能的主动设计
5.1 基于延性系数的主动设计
5.1.1 截面曲率延性
5.1.2 悬臂构件的位移延性
5.1.3 框架节点的侧移延性
5.2 基于损伤指标的主动设计
5.2.1 地震损伤理论与损伤模型
5.2.2 基于Park-Ang损伤模型的主动设计
5.3 考虑刚度退化的三参数损伤模型
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 展望与建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
附录 自编程序procMKPC
【参考文献】：
期刊论文
[1]当前我国预制装配式建筑的发展与展望[J]. 刘向东,吕明,王瑞龙,刘丹. 建设科技. 2018(01)
[2]局部采用纤维增强混凝土梁柱节点抗震性能试验研究[J]. 梁兴文,王英俊,邢朋涛,王海,邓明科. 工程力学. 2016(04)
[3]聚丙烯纤维混凝土应力-应变曲线试验研究[J]. 张广泰,唐巍. 混凝土. 2015(02)
[4]超高韧性水泥基复合材料梁柱节点的低周往复试验研究[J]. 路建华,张秀芳,徐世烺. 水利学报. 2012(S1)
[5]RC框架层间位移与构件变形关系研究[J]. 刘许凡,蒋欢军. 结构工程师. 2012(03)
[6]世构体系框架中节点抗震性能试验研究[J]. 蔡建国,朱洪进,冯健,刘亚非,黄利锋. 中南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]PVA纤维混凝土受弯梁力学性能分析[J]. 苏骏,李响. 湖北工业大学学报. 2012(02)
[8]混凝土损伤本构理论研究综述[J]. 何建涛,马怀发,陈厚群. 水利水电科技进展. 2010(03)
[9]双参数地震损伤模型综述[J]. 张永鑫,凌煜,张熠. 山西建筑. 2009(27)
[10]基于传动误差和齿面印痕控制的弧齿锥齿轮小轮加工参数的设计(英文)[J]. 曹雪梅,方宗德,许浩,苏进展. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(02)
博士论文
[1]多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能试验和拉压损伤本构模型研究[D]. 梁宁慧.重庆大学 2014
[2]低周往复荷载下纤维增强混凝土异形柱结构的试验及理论研究[D]. 张学辉.天津大学 2009
[3]基于有限单元柔度法的钢筋混凝土框架三维非弹性地震反应分析[D]. 陈滔.重庆大学 2003
硕士论文
[1]PCa装配式住宅体系与多样化设计探索[D]. 于天怡.大连理工大学 2015
[2]装配整体式框架U形钢筋连接节点试验研究[D]. 徐剑.东南大学 2015
[3]地震作用下基于刚度退化的钢筋混凝土框架结构累积损伤研究[D]. 张晶.辽宁工程技术大学 2015
[4]基于梁弹塑性转动需求的框架抗震分析[D]. 刘德权.哈尔滨工程大学 2015
[5]地震作用下累积效应对钢筋混凝土框架结构的影响[D]. 孟宪宗.大连理工大学 2013
[6]超高韧性水泥基复合材料干燥收缩及约束收缩下抗裂性能研究[D]. 刘志凤.大连理工大学 2009
[7]低周期反复荷载作用下叠合框架节点梁端抗震性能研究[D]. 谢钰.湖南大学 2007
[8]基于OpenSees的梁—柱节点单元的适用性和定参方法研究[D]. 吴健秋.重庆大学 2007
[9]基于三维非线性地震响应分析的结构损伤评估与抗震设计研究[D]. 刘加进.浙江大学 2006
[10]预制预应力混凝土装配整体式框架结构（世构体系）节点试验研究[D]. 朱洪进.东南大学 2006
本文编号：2960105
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