工业化背景下装配式框架结构节点研究的改进与设计

发布时间：2020-06-22 18:26

【摘要】：在新型建筑工业化的革命中,由于装配式建筑结构在工程上施工周期短,工厂预制构件质量高,环境污染小等特点,预制装配式建筑结构技术应用重新走进了我国建筑工程实践当中,成为了我国未来建筑工业化发展的趋势之一。在装配式建筑结构中,结构构件之间通过节点连接形式,使得构件形成一个整体,对于外界的各种不利的荷载,结构构件之间形成一个共同抵抗。装配式建筑结构中梁和柱因事先在工厂预制生产,其质量与性能能够得到很好地保证。而工程实际中,梁与梁、柱与柱、梁与柱之间的连接很多时候处理的不理想,降低了结构的整体性,从而无法达到设计要求。“强柱弱梁节点”式框架结构时常出现,导致装配式建筑结构在地震中惨遭破坏。因此,构件之间连接节点发生的破坏是装配式建筑结构在地震中受到破坏其中一个重要因素,要解决这类问题的关键之所在是改进节点连接形式和节点连接方法。本文关于文献中单齿槽装配式框架柱-柱节点受力性能研究的基础上,提出一种改进型四齿槽装配式框架柱-节点连接,框架中的梁-柱节点连接采用工厂预制,柱-柱节点在施工现场连接,克服梁-柱节点带来的弊端,从而将梁-柱节点分析转移至柱-柱节点分析上。本文的主要工作是首先对比现有的单齿槽节点连接方式,以及国内外规范有关柱截面承载能力的计算公式,采用摩擦抗剪力学模型,推导出本文提出的节点受弯和受剪承载力的计算公式;然后利用有限元软件ABAQUS,对比现浇混凝土柱和四齿槽节点装配柱进行模型验证,并对四齿槽型柱-柱节点连接方式的装配柱在不同的轴压比、配筋率和柱芯高度等进行参数分析;通过分析各参数对四齿槽节点装配柱的力学性能,得到较为优化的装配柱。最后利用有限元软件ABAQUS,采用本文提出的四齿槽节点连接方式进行建模,取较为优化的参数,建立两层两掘装配式框架结构与传统现浇框架结构进行对比分析,输入天津波,TAFT波和唐山波,分析其在地震作用下的自振周期,顶层位移,层间位移和最大加速度等抗震性能。最后得出主要结论如下:(1)采用摩擦抗剪模型,建立四齿槽节点连接装配柱,进行非线性数值模拟,计算结果与现浇混凝土柱的数值模拟计算结果基本吻合;在考虑不同参数情况下,四齿槽节点连接方式的装配柱具备良好的受力性能和耗能能力,且在一定范围内性能更优于现浇混凝土柱。(2)本文提出的改进型柱-柱节点四齿槽连接方式的装配框架结构在三种不同的地震波作用下,与传统的现浇框架结构的自振周期接近,进行顶层位移、层间位移、顶层加速度等多方面的分析后,结果表明本文提出的改进型柱-柱节点四齿槽连接方式的装配框架结构在抗震设防性能上满足抗震要求。
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU318
【图文】：

图１－２中南建设海门３０层预制装配剪力墙住宅逡逑关装配式结构试验研宄及其在生产中的实践应用，预制装配计建造，其抗震性能能够达到或者优于混凝土结构。怎样将预用在在装配式结构中，最大程度地满足节点连接的可靠性要求地震的作用［５］，探索新的装配结构形式是很好的课题。本文在配式框架结构的研宄现状与发展现状进行了分析，对现有文献接装配柱作了研宄与改进，将单齿槽节点连接形式改为四齿槽对改进后的框架柱节点进行了受力性能研宄，并利用有限元法析，在考虑不同参数情况下，发现四齿槽节点连接方式的装配性能和耗能能力，以及在三种不同的地震波作用下，与传统的振周期接近，进行顶层位移、层间位移、加速度等多方面的抗结其框架结构整体抗震性能影响，本文的研宄成果可为装配式发展进程中提供一定的技术依据与参考。逡逑

逡逑图１－１某工厂预制装配式构件柱图逡逑图１－２中南建设海门３０层预制装配剪力墙住宅逡逑根据有关装配式结构试验研宄及其在生产中的实践应用，预制装配式结构经逡逑过科学地设计建造，其抗震性能能够达到或者优于混凝土结构。怎样将预应力技逡逑术更好地应用在在装配式结构中，最大程度地满足节点连接的可靠性要求，使其逡逑能够经受住地震的作用［５］，探索新的装配结构形式是很好的课题。本文在工业化逡逑背景下对装配式框架结构的研宄现状与发展现状进行了分析，对现有文献中的单逡逑齿槽节点连接装配柱作了研宄与改进，将单齿槽节点连接形式改为四齿槽节点连逡逑接形式，并对改进后的框架柱节点进行了受力性能研宄，并利用有限元法对节点逡逑进行模拟分析

【参考文献】

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1 程蓓;苗小燕;徐建伟;;一种新型装配式混凝土框架结构连接节点试验研究[J];工业建筑;2015年12期

2 陈爱君;;SAP2000在多管钢烟囱结构分析中的应用[J];工程建设与设计;2015年08期

3 姜洪斌;张海顺;刘文清;闫红缨;;预制混凝土插入式预留孔灌浆钢筋搭接试验[J];哈尔滨工业大学学报;2011年10期

4 吴小峰;孙启国;狄杰建;周迎春;;抗震分析反应谱法和时程分析法数值仿真比较[J];西北地震学报;2011年03期

5 王伟;苏小卒;赵勇;;钢筋混凝土界面抗剪承载力计算方法比较研究[J];结构工程师;2010年04期

6 干洪;张德玉;;框架隔震结构简化设计方法研究与应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期

7 刘炯;;新型预制钢筋混凝土梁柱节点抗震性能测试与研究[J];特种结构;2009年01期

8 罗青儿;张仟朋;程文p<;王蕴;翁煜辉;;装配整体式钢筋混凝土框架柱榫式接头的试验研究[J];工业建筑;2008年10期

9 吕西林;范力;赵斌;;装配式预制混凝土框架结构缩尺模型拟动力试验研究[J];建筑结构学报;2008年04期

10 柳炳康;田井锋;张瑜中;徐远征;昌献峰;;低周反复荷载下预压装配式PC框架延性性能和耗能能力[J];建筑结构学报;2007年03期

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1 兰麒;胡雯婷;;等效静力法和谱分析法在设备抗震分析中的应用[A];中国核学会核能动力分会2013年学术研讨会论文集[C];2013年

2 李楠;刘波;张季超;楚先锋;;新型节能环保预制钢筋混凝土结构住宅体系及其产业化[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年

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1 宋满荣;单跨三层预压装配式预应力混凝土框架抗震性能试验与理论研究[D];合肥工业大学;2015年

2 黄慎江;二层二跨预压装配式预应力混凝土框架抗震性能试验与理论研究[D];合肥工业大学;2013年

3 范力;装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究[D];同济大学;2007年

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1 金超;基础隔震框架结构地震反应分析[D];安徽理工大学;2017年

2 程中娜;基于ABAQUS的智能有限元分析前处理技术研究[D];山东大学;2017年

3 居高建;装配式混凝土框架结构抗震性能研究[D];河北工程大学;2017年

4 马强强;装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点力学性能研究[D];青岛理工大学;2016年

5 王冬;我国新型建筑工业化发展制约因素及对策研究[D];青岛理工大学;2015年

6 赵程昊;装配式混凝土框架节点抗震性能分析[D];北京建筑大学;2015年

7 蒋立峰;新型装配式RC框架柱—柱连接节点受力性能研究[D];河南工业大学;2015年

8 张庆;新型装配式带钢接头节点及构件受力性能研究[D];重庆大学;2015年

9 王梓懿;带拼接节点的RC框架柱抗震性能试验研究[D];华侨大学;2014年

10 傅蛟龙;新型装配式结构柱拼装节点力学性能试验研究[D];华侨大学;2013年

本文编号：2726067