新型装配式框架组合节点抗震性能研究1

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装配整体式框架结构是实现建筑工业化生产方式的有效途径。该种结构形式兼有现浇结构与全预制装配式结构的优点。另外,装配整体式框架结构还具有施工效率高,经济效益好,节能环保等优点,现已被广大设计人员所关注。装配整体式结构的关键在于框架梁柱节点的连接。为了使该类结构更好的应用于实际工程,本文针对一种新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁装配式节点在低周往复荷载作用下的力学性能进行了试验研究和有限元分析,主要内容包括:(1)制作了12个足尺新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁装配式节点模型及一榀一跨足尺框架模型,在低周往复循环荷载作用下,以轴压比、梁柱连接角度为试验参数,研究了构件的抗震性能。(2)对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁装配式节点的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、强度退化、刚度退化、延性及耗能能力进行分析。试验结果表明:新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁装配式节点试件的荷载-位移滞回曲线较饱满,抗震耗能能力较好,节点的强度及刚度退化不明显,符合“强柱弱梁”的要求。(3)基于装配式节点的研究,在框架顶端的水平往复荷载作用下,对框架的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、强度退化、刚度退化、延性及耗能能力进行分析。试验结果表明:装配式框架的荷载-位移滞回曲线较饱满,抗震耗能性能较好。(4)利用有限元软件ANSYS,以轴压比和套筒位置为参数,进行装配式节点的数值模拟,同时针对试验中的框架也进行了数值模拟。将有限元模拟结果与试验结果进行对比分析,有一定的差异,但大致趋势一致,吻合较好。(5)根据试验结果分析及有限元数值模拟分析,给出新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁装配式节点设计的合理建议。
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