新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點抗震性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建造方式相比，裝配建筑技術(shù)具有提高施工質(zhì)量、縮短施工工期、降低建筑全壽命用能消耗的優(yōu)勢，是國際公認(rèn)的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。裝配式結(jié)構(gòu)所特有的優(yōu)點是毋庸置疑的，但整體性和抗震性能是由連接的可靠度直接決定的，因此研究其連接在低周往復(fù)荷載下的性能對促進裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展具有重要意義。
　　本文在目前國內(nèi)外對裝配式鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上，提出了一種新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系，并進行了結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點的抗震性能試驗研究。建立了此類

2、節(jié)點核心區(qū)抗剪受力分析模型和節(jié)點梁端抗彎受力分析模型。在通過非線性有限元對節(jié)點影響參數(shù)進行系統(tǒng)全面分析的基礎(chǔ)上，提出了新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角全過程曲線的計算方法。并與試驗結(jié)果和國內(nèi)外不同計算方法進行了比較。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?、龠M行了6個新型裝配式鋼管混凝土勁性柱-帶鋼接頭連接鋼筋混凝土梁節(jié)點和1個帶斜撐的一榀框架的低周往復(fù)加載足尺試驗。為了與其抗震性能比較，同時對12個裝配式鋼管混凝土勁性柱-帶套筒連接

3、混凝土梁節(jié)點和1個不帶斜撐的一榀框架進行低周往復(fù)加載足尺試驗。觀察各試件的破壞形態(tài)和受力特點，并分析研究承載能力、荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、強度退化、剛度退化、延性以及耗能能力、塑性鉸區(qū)的轉(zhuǎn)動、塑性轉(zhuǎn)角等力學(xué)性能。并對帶鋼接頭連接和套筒連接節(jié)點的抗震性能進行了比較。試驗結(jié)果表明：新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點的荷載-位移滯回曲線在加載初期都接近梭形，初始強度和剛度退化不明顯，后期強度和剛度退化較大，且?guī)т摻宇^連接的節(jié)點各項抗震性能

4、指標(biāo)明顯優(yōu)于套筒連接節(jié)點。此類新型裝配式連接節(jié)點具有良好的延性和耗能能力，連接構(gòu)造安全可靠，滿足現(xiàn)有抗震設(shè)計規(guī)范要求。
　?、诓捎糜邢拊治鲕浖?ABAQUS對新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系連接節(jié)點模型進行非線性有限元分析。數(shù)值分析得到的骨架曲線及節(jié)點破壞模態(tài)與試驗結(jié)果吻合良好，證明了有限元模型在選取單元類型、材料本構(gòu)及破壞準(zhǔn)則方面的合理性。在此基礎(chǔ)上，考察了柱鋼管壁厚和節(jié)點核心區(qū)十字板厚度、鋼接頭長度、鋼筋強度和混凝土強度、梁配筋率

5、以及柱軸壓比對節(jié)點抗震性能的影響。得出了各組參數(shù)下節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線及對應(yīng)的節(jié)點初始剛度函數(shù)；采用三參數(shù)冪模型建立了新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系連接節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角設(shè)計計算方法；根據(jù)節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角建議計算式所得結(jié)果與試驗、數(shù)值模擬結(jié)果進行對比。結(jié)果表明：該計算方法具有一定的適用性。新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系連接節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角全過程計算方法可評價各個設(shè)計參數(shù)對節(jié)點承載力的貢獻程度，為此類新型節(jié)點的設(shè)計提供依據(jù)。
　　③研究此類新型裝