预制混凝土框架结构抗震性能研究综述

  本文关键词：预制框架结构，由笔耕文化传播整理发布。

#文献综述#

#91#

结构工程师第23卷第4期

对Nothridge等地震的震害调查表明:预制混

是区分各类预制混凝土框架结构的主要依据。

2 预制混凝土结构及其震害

预制混凝土结构可以分为框架结构、墙结构和框架-墙结构,其中,预制框架结构主要用于厂房、停车场、商场等需要开敞大空间的建筑中。预制混凝土框架结构中,柱、梁、板的连接方式是预制混凝土结构与现浇混凝土结构的根本区别,也

凝土墙结构在震后破坏较轻,而一些大空间的预制混凝土框架结构破坏较严重,主要表现为因各

[2]

构件间的连接破坏而导致结构整体离散、倒塌(图1)。预制构件间的连接是预制混凝土结构的薄弱环节,也是预制混凝土结构抗震研究的重点

及结构整体抗震研究的前提和基础。

图1 预制混凝土框架结构震害情况

3 预制混凝土框架结构节点抗震性能研

究

按照美国NEHRP(NationalEarthquakeHaz-[3]

ardsReductionProgram)2000规范,预制混凝土框架连接可以分为等效现浇连接和装配式连接,等效现浇连接要求达到或超过现浇混凝土连接的抗震性能,装配式连接和现浇混凝土连接力学性能不同,NEHRP另行给出抗震规定。常用的等效现浇节点有后浇整体式和预应力拼接式,常用的装配式节点有焊接节点和螺栓连接节点。对以上几类节点,研究人员都进行了一些试验和理论研究。

3.1 美日PRESSS研究项目的节点研究

1990年美国和日本合作开展的一项预制混凝土结构抗震研究项目PRESSS(PrecastSeismicStructuralSystemResearchProgram),在预制混凝土抗震研究历史上有重要影响。该项目由加利福尼亚大学的Priestley教授负责,分三个阶段进行:第一阶段主要是鉴别、评估在地震区有发展前景的预制混凝土结构体系,准备预制混凝土结构的分析工具,构建规范修订建议框架;第二阶段主要是节点的试验和分析;第三阶段主要是结构的试验和分析

[4]

性连接(NLE)、拉-压屈服连接(TCY)、剪切屈服连接(SY)、库仑摩擦连接(CF)等几类,各类连接的滞回特性和等效阻尼比见图2。

在PRESSS项目第二阶段,进行了一系列预制混凝土节点的试验和理论研究,其中有关框架节点的研究主要有以下内容。

明尼苏达大学的非线性弹性连接和拉压屈服连接研究。该研究的非线性弹性连接节点为柱连续,梁在柱两侧用无黏结预应力筋拼接,该节点在层间变形2%以内时预应力筋保持弹性,在节点大变形时强度损失很小,残余变形也很小;拉压屈服连接节点采用柱连续,梁内纵筋穿过柱内预埋波纹管并灌浆,该节点变形较大,强度和刚度有较大衰减,但耗能较好。

德克萨斯大学的非线性弹性连接和库仑摩擦连接研究。该研究的非线性弹性连接节点为梁连续并沿梁长施加无黏结预应力,柱在梁上下面拼接,该节点在层间变形2%以内表现出低残余变形、低耗能和高残余刚度的特性,层间变形超过2%以后耗能有所增加;库仑摩擦连接节点采用柱连续,梁底面与柱铰接,梁顶面通过特制的摩擦片与柱连接,节点变形时摩擦片可以滑动以耗散能量,该节点的特点是耗能很大。

加利福尼亚大学的预应力拼接节点研究。Priestley对部分黏结预应力拼接节点进行了理论研究,他指出由于预应力筋在节点内和节点两边,[5]

。

按照力学特性,PRESSS项目将预制混凝土)

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