装配式自复位框架节点的抗震性能研究

发布时间：2017-06-19 01:06

  本文关键词：装配式自复位框架节点的抗震性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装配式自复位体系具有工期短、能源消耗少、环境污染小等优点,震后梁柱基本没有破坏,预应力筋始终保持弹性,节点能回复到原来位置。本文针对装配式自复位框架节点的抗震性能进行了试验研究和承载力计算分析。首先对6组共18个装配式自复位框架节点接缝进行了抗剪性能试验,研究了预应力螺杆轴力、构件连接面尺寸、钢牛腿对自复位节点接缝抗剪性能的影响,提出了装配式自复位框架节点接缝抗剪承载力计算公式,并分析了摩剪系数的取值。研究表明：接缝抗剪承载力与预应力螺杆轴力呈正相关关系,构件连接面尺寸对接缝抗剪承载力影响不明显：使用钢牛腿能有效提高接缝的抗剪性能。在装配式自复位框架节点接缝抗剪性能试验的基础上,进行了1个整体现浇节点、4个装配式自复位框架节点的低周反复加载试验,自复位节点没有设置牛腿,节点的抗剪能力由预应力筋合力产生的摩擦力提供。试验中考虑的主要因素有：普通钢筋的弯矩贡献(Ms)与总弯矩(Mpr)的比值：普通钢筋是否有无粘结段；普通钢筋是否对称配筋。试验结果表明：1、自复位节点梁柱基本没有破坏,梁身裂缝及核心区剪切裂缝较窄且均能闭合；2、自复位节点的预应力筋始终保持弹性,可实现节点的自复位性能；3、自复位节点的普通钢筋的弯矩贡献比越大,滞回曲线越饱满,耗能能力越强,但残余变形也越大,当自复位节点的普通钢筋的弯矩贡献比达到50%时,节点延性、单个位移循环下的耗能基本可达到整体现浇节点的水平；4、普通钢筋是否有无粘结段对自复位节点的抗震性能影响较小；5、普通钢筋非对称配筋对节点的延性、刚度退化影响较小。对3个装配式自复位框架节点进行修复,并重新进行低周反复加载试验,试验结果表明：修复节点的破坏状态与未修复节点一致,梁柱基本没有破坏,破坏集中在节点区域的砂浆垫层,修复节点的抗震性能基本可以达到原节点的水平。最后对装配式自复位框架梁进行了受弯承载力计算分析,提出了装配式自复位框架节点梁端开裂弯矩、屈服弯矩、极限弯矩的计算方法,并与试验结果进行了对比,计算值与试验值符合良好。
【关键词】：自复位 框架节点 预制 预应力 抗震性能 抗剪性能 修复
【学位授予单位】：中国建筑科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.11
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-19
• 1.2.1 国外研究现状10-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.3 国外自复位体系的规范及工程应用情况19-20
• 1.4 本文的研究内容20-23
• 第2章 装配式自复位框架节点接缝的抗剪性能试验研究23-57
• 2.1 试验概况23-25
• 2.1.1 试件设计23-24
• 2.1.2 材料性能24-25
• 2.1.3 加载装置及测点布置25
• 2.2 试验现象25-36
• 2.2.1 不带钢牛腿试件26-31
• 2.2.2 带钢牛腿试件31-36
• 2.2.3 试验现象对比36
• 2.3 试验结果及分析36-56
• 2.3.1 试验结果36-38
• 2.3.2 不带钢牛腿试件试验曲线38-46
• 2.3.3 带钢牛腿试件试验曲线46-53
• 2.3.4 抗剪承载力分析53-56
• 2.4 本章小结56-57
• 第3章 装配式自复位框架节点的抗震性能试验研究57-107
• 3.1 试验概况57-69
• 3.1.1 试件设计57-61
• 3.1.2 试件组装61-64
• 3.1.3 材料性能64-66
• 3.1.4 加载装置及加载制度66-68
• 3.1.5 量测内容及测点布置68-69
• 3.2 试验过程及破坏形态69-81
• 3.2.1 试件1加载过程及现象70-72
• 3.2.2 试件2加载过程及现象72-74
• 3.2.3 试件3加载过程及现象74-76
• 3.2.4 试件4加载过程及现象76-78
• 3.2.5 试件5加载过程及现象78-81
• 3.3 试验结果及分析81-105
• 3.3.1 裂缝开展及破坏形态81-87
• 3.3.2 特征荷载87-88
• 3.3.3 滞回曲线88-91
• 3.3.4 骨架曲线及位移延性91-94
• 3.3.5 刚度退化94-95
• 3.3.6 耗能特性95-97
• 3.3.7 残余变形97-99
• 3.3.8 预应力筋合力99-100
• 3.3.9 钢筋应变100-103
• 3.3.10 弯矩-转角曲线103-104
• 3.3.11 梁端转角-位移角曲线104-105
• 3.4 本章小结105-107
• 第4章 装配式自复位框架节点修复后的抗震性能试验研究107-131
• 4.1 修复试验概况107-109
• 4.1.1 试件修复方法107
• 4.1.2 聚合物砂浆材料性能107-109
• 4.1.3 加载装置、加载制度及测点布置109
• 4.2 修复节点试验过程及破坏形态109-116
• 4.2.1 试件2修复后加载过程及现象109-111
• 4.2.2 试件3修复后加载过程及现象111-114
• 4.2.3 试件5修复后加载过程及现象114-116
• 4.3 试验结果及分析116-129
• 4.3.1 破坏状态116
• 4.3.2 试特征荷载116-117
• 4.3.3 滞回曲线117-120
• 4.3.4 骨架曲线及位移延性120-122
• 4.3.5 刚度退化122-124
• 4.3.6 耗能特性124-126
• 4.3.7 残余变形126-128
• 4.3.8 预应力筋合力128-129
• 4.4 本章小结129-131
• 第5章 装配式自复位框架梁受弯承载力计算分析131-139
• 5.1 装配式自复位框架梁受弯承载力计算方法131-136
• 5.1.1 开裂弯矩131
• 5.1.2 屈服弯矩131-134
• 5.1.3 极限弯矩134-136
• 5.2 计算分析与试验结果对比136-138
• 5.3 本章小结138-139
• 第6章 总结与展望139-141
• 6.1 总结139-140
• 6.2 展望140-141
• 参参文献141-144
• 在学期间发表的主要论文144
• 在学期间参加的主要科研课题144-145
• 致谢145

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本文编号：461208