装配式SRC柱—钢梁节点抗震性能试验研究

发布时间：2020-04-22 15:09

【摘要】：与传统的湿作业现浇建造方式相比,装配式结构具有施工周期短、生产效率高、工程质量好、节能环保等优点,满足当今社会可持续发展的要求。装配式结构所特有的优点是毋庸置疑的,预制构件之间的连接可靠性直接决定结构的整体性能和抗震性能,因此研究构件之间的连接形式在低周往复载荷下的性能是促进装配式结构发展的关键。本文在目前国内外对装配式结构和型钢混凝土结构的研究基础上,提出一种新型装配式SRC柱-钢梁框架节点,并对其进行了低周往复加载试验,同时采用AQAQUS有限元软件对其进行了模拟分析。主要研究内容及结论如下:(1)通过3个的新型装配式SRC柱-钢梁框架节点(1个纯螺栓连接节点PCBJ1、1个焊接节点PCBJ2、1个栓焊混合连接节点PCBJ3)的低周往复加载试验,考察了钢梁与预制节点的不同连接方式对该新型节点抗震性能的影响,并对各节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等进行比较分析。(2)焊接节点PCBJ2(翼缘、腹板均焊接)的承载力最高,栓焊混合连接节点PCBJ3的极限承载力略大于纯螺栓连接节点PCBJ1。节点PCBJ1的滞回曲线发生滑移现象,呈明显的Z型,但耗能能力良好,节点PCBJ2的滞回曲线略有捏缩现,节点PCBJ3的滞回曲线比较饱满。3个节点的等效粘滞阻尼系数分别为:0.32、0.23、0.43,说明栓焊混合连接的节点PCBJ3的耗能能力最好,纯螺栓连接节点PCBJ1次之。3个试件的位移延性系数在4.03~12.19之间,整体塑性变形能力较好。PCBJ1最终破坏要晚于节点PCBJ2和PCBJ3,到达最大承载力后,强度退化较快。节点PCBJ2和PCBJ3到达最大承载力后的强度退化比较平缓。3个节点试件的最终破坏主要由梁端及连接处的屈曲、断裂破坏导致。节点预制核心区模块基本完好,满足“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计要求。可通过改进节点梁端及连接处的构造措施,进一步提高新型节点的抗震性能。(3)采用数值模拟软件ABAQUS建立了3个节点试件在低周反复加载下的有限元分析模型。主要分析了3个节点的破坏形态、极限承载力、受力过程中各部分的应力应变情况。将数值模拟结果与试验进行对比分析,发现模拟出的破坏形态、极限承载力等与试验所得一致,验证了有限元模型的正确性。
【图文】：

?PCBJ3(d) PCBJ1、PCBJ2、PCBJ3 预制核心区尺寸图 2.1 试件设计图2.2.2 节点试件制作本次试验的全部节点试件由青岛某公司加工完成。预制节点组成主要包括节点区预制核心区模块、上下预制 SRC 柱以及 H 型钢梁，，新型装配式节点试件加工的部分照片如图 2.2 所示，具体装配过程如下：（1）将预制预制核心区模块、预?

图 2.3 钢筋拉伸试验表 2.2 钢筋实测力学性能指标取样位置公称直径/厚度（mm）屈服强度（MPa）极限（MP柱腹板 8 426 59柱梁翼缘、钢梁腹板10 418 56柱纵筋 20 471 59柱箍筋 8 396 4912 12 bR20L
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.12;TU398.9

【参考文献】

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本文编号：2636645