装配式钢筋混凝土梁柱节点抗冲击性能研究
发布时间：2021-05-21 18:58
近年来,预制装配式钢筋混凝土结构由于其施工简便及节能环保等优点而被广泛使用,常用的结构体系有墙板体系、框架体系等,梁柱节点作为预制装配式钢筋混凝土框架结构中的关键部件,其安全性对结构整体安全有着重要影响。装配式结构在服役期间,会遭受重物撞击等偶然荷载的横向冲击作用。虽然研究者对钢筋混凝土（RC）柱、钢筋混凝土（RC）梁和钢结构梁柱节点进行了大量的低速冲击试验,但预制装配式（PC）梁柱节点在冲击载荷作用下的冲击性能研究较少,亟待开展系统的研究。本文选取预制装配式钢筋混凝土框架结构中边柱节点作为试验研究对象,在参考现有RC梁、RC柱的抗冲击性能试验基础上,设计简化梁柱节点试验模型。通过在原有落锤试验装置中增加蝶形弹簧和液压千斤顶改进试验装置,设计并进行了预加轴力的PC梁柱节点和RC梁柱节点的低速冲击试验。分别对3个预制柱及叠合梁装配的PC梁柱节点和3个普通RC梁柱节点进行了柱端预加轴力和梁端预加集中力的落锤冲击试验,对比分析了两种梁柱节点的破坏形式、冲击力、支座反力、耗能能力、变形和受力特性。并且,通过数值仿真模拟,对两种节点的冲击性能进行了进一步的参数分析。结果表明:在冲击能量为25.3...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 预制装配式混凝土结构发展现状
1.2.2 预制装配式混凝土结构梁柱节点连接形式
1.3 构件抗冲击性能研究
1.4 目前研究存在的问题
1.5 本文研究内容和技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究技术路线
第2章 装配式钢筋混凝土框架梁柱节点落锤冲击试验设计
2.1 引言
2.2 试验方案设计
2.2.1 试验模型选取
2.2.2 设计参数
2.2.3 配筋计算
2.3 试验构件制作
2.3.1 RC梁柱节点
2.3.2 PC梁柱节点
2.4 材料强度
2.5 试验装置
2.6 量测方案
2.7 本章小结
第3章 装配式钢筋混凝土框架梁柱节点落锤冲击试验分析
3.1 引言
3.2 加载过程力的变化
3.3 裂缝发展变化和破坏形态
3.4 冲击力时程曲线
3.5 冲击力、支座反力时程曲线
3.6 位移时程曲线
3.7 纵筋和混凝土应变
3.8 冲击耗能
3.9 本章小结
第4章 装配式钢筋混凝土框架梁柱节点冲击试验数值模拟
4.1 引言
4.2 模型的建立与网格划分
4.2.1 RC梁柱节点模型
4.2.2 PC梁柱节点模型
4.3 材料参数
4.3.1 混凝土材料模型
4.3.2 钢筋材料模型
4.4 初始条件设置
4.5 数值模拟结果与试验结果对比
4.5.1 冲击力时程曲线对比
4.5.2 跨中位移时程曲线对比
4.5.3 塑性应变云图与试验破坏形态对比
4.6 参数化分析
4.7 本章小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]装配式结构套筒灌浆连接的混凝土结合界面直剪性能试验研究[J]. 夏晋,甘润立,方言,赵羽习,金伟良. 浙江大学学报(工学版). 2020(03)
[2]狗骨式钢结构梁柱节点的冲击荷载试验研究和有限元分析[J]. 王海涛,张素清,霍静思. 振动与冲击. 2018(11)
[3]装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J]. 吴刚,冯德成. 建筑结构学报. 2018(02)
[4]国内外装配式建筑发展现状研究[J]. 韩韫. 建材与装饰. 2017(45)
[5]高轴压比装配整体式预应力混凝土框架中节点抗震性能试验研究[J]. 廖显东,胡翔,马荣全,苗冬梅,薛伟辰. 建筑结构学报. 2016(10)
[6]我国建筑工业化发展现状与思考[J]. 王俊,赵基达,胡宗羽. 土木工程学报. 2016(05)
[7]新型装配式钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁框撑体系振动台试验研究[J]. 李正良,徐姝亚,刘红军,焦安亮. 土木工程学报. 2016(02)
[8]装配式梁-柱-叠合楼板中节点抗震性能试验研究[J]. 高杰,田春雨,郝玮,谭宇昂. 建筑结构学报. 2015(S2)
[9]住建部:5年内装配式建筑占比要超20%,10年内超50%[J]. 建筑结构. 2015(23)
[10]国内外装配式建筑发展现状[J]. 顾泰昌. 工程建设标准化. 2014(08)
博士论文
[1]强震下钢框架梁柱焊接节点焊缝疲劳裂纹萌生试验及损伤评估研究[D]. 黄丽珍.武汉理工大学 2018
[2]冲击荷载下CFRP加固钢筋混凝土梁和框架的动力性能研究[D]. 刘涛.湖南大学 2017
[3]梁端底筋锚入式预制梁柱连接节点抗震性能研究[D]. 管东芝.东南大学 2017
[4]钢绞线锚入式装配混凝土框架节点抗震试验与理论研究[D]. 于建兵.东南大学 2016
[5]冲击和快速加载作用下钢筋混凝土梁柱构件性能试验与数值模拟研究[D]. 曾翔.湖南大学 2014
硕士论文
[1]装配整体式混凝土框架角柱失效下的子结构抗连续倒塌试验研究[D]. 汤镇宁.东南大学 2018
[2]冲击荷载作用下钢管混凝土柱损伤评估方法研究[D]. 王路明.西南交通大学 2018
[3]钢板螺栓连接装配式混凝土梁柱节点试验研究[D]. 石彩华.北京建筑大学 2017
[4]钢框架梁柱组合节点动态抗冲击性能研究[D]. 朱正西.湖南大学 2014
[5]钢框架改进型梁柱节点子结构抗冲击性能研究[D]. 张素清.湖南大学 2014
[6]螺栓连接节点梁柱子结构抗冲击性能研究[D]. 张磊.湖南大学 2013
本文编号：3200210
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 预制装配式混凝土结构发展现状
1.2.2 预制装配式混凝土结构梁柱节点连接形式
1.3 构件抗冲击性能研究
1.4 目前研究存在的问题
1.5 本文研究内容和技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究技术路线
第2章 装配式钢筋混凝土框架梁柱节点落锤冲击试验设计
2.1 引言
2.2 试验方案设计
2.2.1 试验模型选取
2.2.2 设计参数
2.2.3 配筋计算
2.3 试验构件制作
2.3.1 RC梁柱节点
2.3.2 PC梁柱节点
2.4 材料强度
2.5 试验装置
2.6 量测方案
2.7 本章小结
第3章 装配式钢筋混凝土框架梁柱节点落锤冲击试验分析
3.1 引言
3.2 加载过程力的变化
3.3 裂缝发展变化和破坏形态
3.4 冲击力时程曲线
3.5 冲击力、支座反力时程曲线
3.6 位移时程曲线
3.7 纵筋和混凝土应变
3.8 冲击耗能
3.9 本章小结
第4章 装配式钢筋混凝土框架梁柱节点冲击试验数值模拟
4.1 引言
4.2 模型的建立与网格划分
4.2.1 RC梁柱节点模型
4.2.2 PC梁柱节点模型
4.3 材料参数
4.3.1 混凝土材料模型
4.3.2 钢筋材料模型
4.4 初始条件设置
4.5 数值模拟结果与试验结果对比
4.5.1 冲击力时程曲线对比
4.5.2 跨中位移时程曲线对比
4.5.3 塑性应变云图与试验破坏形态对比
4.6 参数化分析
4.7 本章小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]装配式结构套筒灌浆连接的混凝土结合界面直剪性能试验研究[J]. 夏晋,甘润立,方言,赵羽习,金伟良. 浙江大学学报(工学版). 2020(03)
[2]狗骨式钢结构梁柱节点的冲击荷载试验研究和有限元分析[J]. 王海涛,张素清,霍静思. 振动与冲击. 2018(11)
[3]装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J]. 吴刚,冯德成. 建筑结构学报. 2018(02)
[4]国内外装配式建筑发展现状研究[J]. 韩韫. 建材与装饰. 2017(45)
[5]高轴压比装配整体式预应力混凝土框架中节点抗震性能试验研究[J]. 廖显东,胡翔,马荣全,苗冬梅,薛伟辰. 建筑结构学报. 2016(10)
[6]我国建筑工业化发展现状与思考[J]. 王俊,赵基达,胡宗羽. 土木工程学报. 2016(05)
[7]新型装配式钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁框撑体系振动台试验研究[J]. 李正良,徐姝亚,刘红军,焦安亮. 土木工程学报. 2016(02)
[8]装配式梁-柱-叠合楼板中节点抗震性能试验研究[J]. 高杰,田春雨,郝玮,谭宇昂. 建筑结构学报. 2015(S2)
[9]住建部:5年内装配式建筑占比要超20%,10年内超50%[J]. 建筑结构. 2015(23)
[10]国内外装配式建筑发展现状[J]. 顾泰昌. 工程建设标准化. 2014(08)
博士论文
[1]强震下钢框架梁柱焊接节点焊缝疲劳裂纹萌生试验及损伤评估研究[D]. 黄丽珍.武汉理工大学 2018
[2]冲击荷载下CFRP加固钢筋混凝土梁和框架的动力性能研究[D]. 刘涛.湖南大学 2017
[3]梁端底筋锚入式预制梁柱连接节点抗震性能研究[D]. 管东芝.东南大学 2017
[4]钢绞线锚入式装配混凝土框架节点抗震试验与理论研究[D]. 于建兵.东南大学 2016
[5]冲击和快速加载作用下钢筋混凝土梁柱构件性能试验与数值模拟研究[D]. 曾翔.湖南大学 2014
硕士论文
[1]装配整体式混凝土框架角柱失效下的子结构抗连续倒塌试验研究[D]. 汤镇宁.东南大学 2018
[2]冲击荷载作用下钢管混凝土柱损伤评估方法研究[D]. 王路明.西南交通大学 2018
[3]钢板螺栓连接装配式混凝土梁柱节点试验研究[D]. 石彩华.北京建筑大学 2017
[4]钢框架梁柱组合节点动态抗冲击性能研究[D]. 朱正西.湖南大学 2014
[5]钢框架改进型梁柱节点子结构抗冲击性能研究[D]. 张素清.湖南大学 2014
[6]螺栓连接节点梁柱子结构抗冲击性能研究[D]. 张磊.湖南大学 2013
本文编号：3200210
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