【摘 要】
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装配式建筑是国家大力发展和推广的建筑形式,其中钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构综合了混凝土结构和钢结构各自优点,具有良好的承载力、稳定性和抗震性能,可满足装配式建筑发展的需要。在实际工程中由于建筑设计要求,尤其住宅建筑中为达到更好的居住效果,常常会出现梁偏心,导致局部节点偏心距大于该方向柱宽1/4的实际情况。本文提出将具有强度高、延性好、有良好抗震性能的高强螺旋箍筋约束高强混凝土柱应用于含节点
【基金项目】
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国家重点研发计划(2017YFC0703806); 陕西省住房城乡建设科技科研开发计划项目(2016-K86);
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装配式建筑是国家大力发展和推广的建筑形式,其中钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构综合了混凝土结构和钢结构各自优点,具有良好的承载力、稳定性和抗震性能,可满足装配式建筑发展的需要。在实际工程中由于建筑设计要求,尤其住宅建筑中为达到更好的居住效果,常常会出现梁偏心,导致局部节点偏心距大于该方向柱宽1/4的实际情况。本文提出将具有强度高、延性好、有良好抗震性能的高强螺旋箍筋约束高强混凝土柱应用于含节点钢板箍的RCS节点中,通过数值模拟分析,研究了偏心节点的受力性能,具体完成的工作和得出的结论如下:(1)确定节点所用材料的本构关系,利用ABAQUS有限元软件模拟已有试验,与试验结果和破坏模式对比,验证有限元模型的合理性。(2)设计内隔板偏心节点和对穿钢棒偏心节点试件和加载方案,选取所验证的材料本构关系,利用有限元软件进行低调往复荷载下的模拟,研究节点的滞回性能、刚度退化、延性性能、耗能能力、破坏模式和传力机理。分析表明该类型节点的破坏模式为梁端破坏,有良好的承载力、滞回性能、变形能力和耗能能力。(3)分析了不同轴压比、内隔板厚度、节点钢板箍厚度、偏心距、混凝土强度等因素对内隔板偏心节点受力性能的影响。结果表明:1)控制轴压比可以控制节点的破坏模式、承载力和延性;2)内隔板厚度影响节点破坏模式,增大厚度可提升节点的承载力和初始刚度,降低延性;3)控制节点钢板箍的厚度可影响节点的破坏模式,节点承载力和初始刚度随钢板箍厚度的增加而增大,延性相应降低;4)节点偏心距越大延性越低,对承载力影响相对较小;5)高强混凝土强度的提升会降低节点的延性,采用高强螺旋箍筋约束混凝土的节点受力性能更好。同时给出了本文所研究内隔板偏心节点不同的破坏模式和各参数的建议取值。(4)分析了不同偏心距、钢棒直径等因素对对穿钢棒偏心节点受力性能的影响。结果表明:1)节点的承载力和延性随偏心距的增大而降低;2)钢棒直径的增大会提高节点的承载力和初始刚度,但会降低节点的延性。同时给出了本文所研究对穿钢棒偏心节点不同的破坏模式和各参数的建议取值。(5)对比分析了内隔板偏心节点和对穿钢棒偏心节点的受力性能,结果表明二者受力性能良好,均具有较好的抗震性能。相比较而言,承载能力要求较高的结构宜选用内隔板偏心节点,变形能力要求较高的结构宜选用对穿钢棒偏心节点。
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