装配式叠合框架结构抗震性能分析

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绿色创新发展已经成为国家战略,面对日趋升温的装配式建筑,装配式叠合框架结构作为装配式结构的重要组成部分,对其抗震性能的研究十分必要。装配式叠合框架结构融合了预制和现浇结构的优点,实现了工业化生产和绿色环保的要求。本文根据装配式框架结构的受力特点,提出了拆分和装配方案,然后对其抗震性能进行研究,具体工作如下:(1)总结国内外装配式钢筋混凝土结构的梁-柱节点连接方法,提出新型装配式叠合框架结构的构件拆分和连接方案,即在梁-柱节点连接处的底部加设下部钢筋,预制叠合梁截面采用斜截面的形式,在梁-柱节点核心区域进行混凝土的浇筑,与普通的装配式叠合框架结构和整体现浇框架结构进行抗震性能的对比分析。(2)利用ABAQUS有限元分析软件分别建立三种不同连接形式的框架结构模型,然后对框架模型进行拟静力分析,在低周往复荷载作用下,以三种框架结构的变形和应力分布、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、耗能性能及框架的破坏特征为主要研究内容,综合分析装配式叠合框架结构的抗震性能,结果表明:现浇框架结构、新型装配式叠合框架结构和普通装配式叠合框架结构三者的延性系数分别为3.65、3.41和3.33,满足抗震设计的要求。新型装配式叠合框架结构在承载力、初始刚度及耗能等方面都要低于现浇框架结构;新型装配式叠合框架结构的承载力、初始刚度及耗能能力优于普通装配式叠合框架结构。(3)对装配式叠合框架结构进行动力时程分析,输入兰州波和EL-Centro波两条不同的地震波,分析结构在多遇地震作用下的动力响应。根据得到的结构自振频率与周期、顶层位移时程曲线、各楼层最大位移、层间位移以及层间位移角,与现浇框架结构进行对比分析。得出:在EL-Centro波作用下,现浇框架结构、新型装配式叠合框架结构和普通装配式叠合框架结构顶层最大位移分别为2.884mm、4.366mm、4.547mm;在兰州波作用下,现浇框架结构、新型装配式叠合框架结构和普通装配式叠合框架结构顶层最大位移分别为2.704mm、3.817mm、4.185mm。普通装配式叠合框架结构的位移最大,新型装配式叠合框架结构次之,现浇框架结构位移最小;装配式叠合框架结构层间位移角均小于抗震规范中钢筋混凝土框架结构弹性层间位移限值1/550,满足抗震规范的要求,能够在抗震设防地区使用。
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