【摘 要】
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装配式钢-混凝土组合结构是装配式结构与钢-混凝土组合结构相结合的一种新型结构体系,它具有装配式结构质量好、建造工期短、节能环保的优点,又具有钢-混凝土组合结构承载力高、抗震性能好的优点。为了更好地了解该类结构的抗震性能,以及推广该类结构的应用,本文以梁柱内部型钢的连接方式(栓焊并用连接、纯螺栓连接)、梁柱内部型钢连接位置(近柱端连接:连接位置距离柱边170mm,远柱端连接:连接位置距离柱边320m
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装配式钢-混凝土组合结构是装配式结构与钢-混凝土组合结构相结合的一种新型结构体系,它具有装配式结构质量好、建造工期短、节能环保的优点,又具有钢-混凝土组合结构承载力高、抗震性能好的优点。为了更好地了解该类结构的抗震性能,以及推广该类结构的应用,本文以梁柱内部型钢的连接方式(栓焊并用连接、纯螺栓连接)、梁柱内部型钢连接位置(近柱端连接:连接位置距离柱边170mm,远柱端连接:连接位置距离柱边320mm)、装配区箍筋间距为试验参数,设计了五个装配式方钢管混凝土柱-型钢混凝土梁框架边节点,并对其进行了低周反复加载试验,并与课题组前期研究的现浇节点作对比,其中梁柱的装配是通过预制梁预留的型钢端头与预制钢管混凝土柱拼接后,再在连接部位后浇混凝土实现,试验结果如下:节点破坏均为梁端破坏,主要表现为:近柱端梁顶、梁底混凝土压碎、纵向受压劈裂,远柱端则横向拉裂;部分节点环板大变形或横向剪断;梁端侧面环板间混凝土以受剪破坏为主;钢管混凝土柱未发生明显破坏;节点滞回曲线较饱满,延性较好。近柱端连接时,栓焊并用连接节点的承载力、延性、耗能性能、强度衰减、刚度退化等抗震性能均好于纯螺栓连接节点。其中,纯螺栓连接节点相对于栓焊并用连接节点承载力降低了 10.3%,延性系数降低了 25%。远柱端连接时,两种连接方式对节点抗震性能影响不大。其中,承载力两者相差1.13%,延性系数相差2.8%。纯螺栓连接时,远柱端连接节点的承载力、延性、刚度退化、耗能性能等抗震性能指标均好于近柱端连接节点。近柱端连接节点承载力相对于远柱端连接节点降低了 13.2%,延性系数降低了 24.8%。栓焊并用连接时,连接位置对节点抗震性能影响不大。其中,承载力两者相差1.2%,延性系数相差3%,但远柱端连接有利于节点的耗能。装配区箍筋间距对节点抗震性能影响不大,但加大箍筋间距会降低节点的延性。与现浇节点相比,两者破坏特征相似都为梁端破坏,现浇节点滞回曲线略饱满,装配式节点的延性系数略小于现浇节点的平均延性系数,耗能性能较现浇节点也略差一点,但装配式节点由于配钢率、环板尺寸大于现浇节点,其承载力和刚度大于现浇节点。此外,采用试验拟合法,建立节点的骨架曲线模型,获得节点的加卸载刚度退化规律,建立节点的三折线型滞回曲线模型,并将模型计算值和试验值比较,吻合较好。最后,采用三个典型的地震损伤模型评估节点的损伤程度,并对经典的Park-Ang模型进行修正得到节点基于变形和能量的双参数地震损伤模型,并将损伤模型计算值与试验值比较,吻合较好。
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