新型装配式高强钢筋混凝土框架节点抗震性能研究

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装配式建筑具有节约人力物力、绿色环保、安全快捷等优点,由于构件标准化生产和现场安装,建筑质量亦可得到充分保障。当前装配式建筑成为我国建筑业发展的新趋势。梁柱节点作为框架结构的核心部位,对结构整体安全具有重大意义。装配式节点存在核心区构造复杂、施工难度大、仍需大面积二次浇筑等问题需要解决。文中提出两种新型连接形式的装配式节点,使用600 MPa钢筋作为梁柱纵筋,并在节点核心区加入钢纤维,对装配式高强钢筋混凝土框架节点抗震性能进行研究。通过对2个装配式高强钢筋混凝土框架节点试件与1个现浇高强钢筋混凝土框架节点试件进行低周反复荷载试验。对比分析节点试件的破坏特征,从柱纵筋应变、核心区箍筋应变、核心区连接杆、预制梁型钢应变等方面分析节点受力性能指标。对比分析节点试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、位移及延性、耗能能力、累积损伤等抗震性能指标。结果表明:装配式高强钢筋混凝土框架节点具有较好的滞回性能。装配式节点的核心区箍筋、纵筋达到屈服强度,连接杆及连接钢板均能够充分发挥作用。装配式节点滞回曲线更加饱满,极限承载力明显提高,耗能能力增强,破坏阶段累积损伤明显低于现浇节点。装配式混凝土节点的综合抗震性能优于整体现浇混凝土节点。钢纤维的加入可以有效减小核心区裂缝宽度,改善核心区破坏形态。采用ABAQUS有限元模拟软件进行数值模拟,得到试件的应力应变、滞回曲线、骨架曲线并与试验结果对比。结果表明所建立的模型精确度较高,能够用于模拟装配式混凝土节点的抗震性能。通过改变轴压比、钢筋钢板强度等级、核心区连接板厚度等因素,进一步对装配式高强钢筋混凝土节点抗震性能的影响因素进行参数分析,结果表明:在一定范围内增大轴压比,装配式节点极限承载力增大较小,现浇节点极限承载力增大明显;提高型钢强度等级与纵筋强度等级均会使试件极限承载力提高,但型钢强度等级对装配式节点试件JDI-1、JDI-2极限承载力影响更大。对于装配式框架节点JDI-2,在一定范围内增大核心连接钢板厚度,会使试件极限承载力明显上升。
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