【摘 要】
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部分预制装配型钢混凝土(Partially Prefabricated Steel Reinforced Concrete,简称PPSRC)结构是一种将部分预制装配思想与型钢混凝土结构相结合的新型组合结构体系。PPSRC主旨思想为“部分预制,部分现浇”,即先在预制加工厂生产构件的外壳部分,待预制部分强度达到规范要求后运输至施工现场进行拼装并现场浇筑剩余核心区域混凝土。目前国内外关于PPSRC短柱抗
【基金项目】
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国家自然科学基金(编号:51578443);
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部分预制装配型钢混凝土(Partially Prefabricated Steel Reinforced Concrete,简称PPSRC)结构是一种将部分预制装配思想与型钢混凝土结构相结合的新型组合结构体系。PPSRC主旨思想为“部分预制,部分现浇”,即先在预制加工厂生产构件的外壳部分,待预制部分强度达到规范要求后运输至施工现场进行拼装并现场浇筑剩余核心区域混凝土。目前国内外关于PPSRC短柱抗震性能研究还较少,极大地制约了其应用和推广,本文结合试验研究和理论分析,对其抗震性能主要进行了以下研究。结合2个系列10个试件的拟静力试验,对PPSRC短柱与HPSRC(Hollow Prefabricated Reinforced Concrete)短柱的抗震性能进行了研究。通过对试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、变形及耗能能力的研究,对现浇混凝土强度、轴压力、配筋率及配箍率对PPSRC短柱和HPSRC短柱滞回性能的影响进行了分析。研究结果表明:首先,通过低周反复加载试验,对PPSRC短柱与HPSRC短柱的抗震性能进行了研究。通过对试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、变形及耗能能力的研究,重点分析不同现浇混凝土强度、轴压力、配筋率及配箍率等参数对PPSRC短柱和HPSRC短柱滞回性能的影响。试验结果表明:配筋率较低的PPSRC短柱与HPSRC短柱的最终破坏形态为弯剪破坏,其余配筋率较高的试件均发生剪切破坏;所提出的预制高性能混凝土外壳、型钢及现浇混凝土能较好地共同受力协同工作,试件柱身未发现明显的纵向黏结裂缝和混凝土脱落;由于柱芯混凝土的存在,PPSRC短柱比HPSRC短柱表现出更好的耗能以及变形能力;轴压力较低、配箍率较大的试件表现出更好的耗能及变形能力,低轴压力、高配箍率、现浇混凝土强度较高的试件表现出更好的承载能力。然后,基于试验研究结果和现行规范,提出了PPSRC短柱与HPSRC短柱的受剪承载力计算方法,将计算结果与试验结果进行对比,验证了本文所提公式的准确性和适用性。最终,通过采用理论分析和试验研究相结合的方法,对部分预制装配式型钢混凝土短柱试件的恢复力模型进行研究,提出了骨架曲线各特征点参数的计算方法,建立了基于三折线退化恢复力模型,计算骨架曲线和试验骨架曲线吻合较好,说明了本文所提计算方法的准确性和适用性。
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