预制预应力混凝土装配整体式框架结构(世构体系)节点试验研究

预制预应力混凝土装配整体式框架结构(世构体系)节点试验研究

论文摘要

世构体系(Scope)技术是我国从法国引进的一种预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系,这种技术符合“建筑产业化”的要求。它除了叠合结构共有的施工速度快、工期短、环境污染小、质量有保证以及经济性好的优势之外,还有着便于采用先张预应力技术,减小构件截面以及节点施工简单方便,且用钢量较低的突出特点。本文在广泛阅读国内外有关文献的基础上,完成了三个不同键槽长度的世构体系梁柱中节点的低周反复试验,并尝试进行了现浇对比试件的有限元分析,在以上工作的基础上,对于世构体系的节点受力、抗震性能情况以及有关的构造问题进行了较为深入的研究,主要内容如下:(1)完成了三个不同键槽长度的世构体系中节点的低周反复加载试验,对试验的现象进行了分析,对试验的数据进行了处理,分析了不同键槽长度的世构体系节点的滞回曲线、节点延性、耗能能力和刚度强度退化等情况,对世构体系的抗震性能得出了一个大致的评价。(2)利用通用分析软件ANSYS,考虑钢筋与混凝土之间粘结滑移的影响,建立了现浇对比试件的计算分析模型,并对对比试件进行了低周反复试验的全过程仿真分析,并在此基础上对于开裂荷载、屈服荷载、屈服位移、滞回曲线形状等与试验构件进行了对比,对其中的差异以及造成差异的原因进行了初步分析。(3)结合前面的工作,对节点的受力机制、破坏类型、失效方式、节点中钢筋粘结滑移情况以及塑性铰长度等进行了进一步的分析和探讨。(4)文章的最后根据本次试验以及相关分析的情况,对于世构体系的节点设计施工给出了一定的建议。通过以上的工作可得:世构体系的节点配筋设计可以参照现行的混凝土结构设计规范进行;经过良好的设计施工,世构体系节点抗震性能完全能够满足预期的要求;三个试验试件的节点核心区在整个试验过程中基本维持在弹性范围内,柱段及节点区没有出现较大裂缝,实现了“强柱弱梁”的设计目标,主要的地震能量消耗通过梁铰完成;目前采用的键槽长度能够满足抗震的需要。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 我国住宅产业现状
  • 1.2 预制混凝土结构的优点
  • 1.3 国内外预制结构研究与应用现状
  • 1.4 世构体系简介及研究现状
  • 1.5 本文的研究工作
  • 第二章 试验设计及主要试验现象
  • 2.1 试验目的
  • 2.2 试件的设计制作及测点布置
  • 2.3 试验方法及试验仪器介绍
  • 2.4 主要试验现象
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 试验结果分析
  • 3.1 基于滞回曲线的分析
  • 3.2 强度退化和刚度退化
  • 3.3 试件的吸能及耗能能力分析
  • 3.4 节点的延性分析
  • 3.5 应变分析
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 梁柱节点非线性有限元分析
  • 4.1 模型的建立
  • 4.2 钢筋混凝土的本构关系
  • 4.3 混凝土破坏面模型介绍及单元开裂压碎处理
  • 4.4 单元划分情况和边界及加载的模拟
  • 4.5 计算结果分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 节点受力机制及钢筋粘结滑移分析
  • 5.1 节点核心受力过程
  • 5.2 节点的受力机理
  • 5.3 节点的破坏类型分析
  • 5.4 节点失效方式分析
  • 5.5 梁柱节点抗剪强度的影响因素
  • 5.6 世构体系节点中粘结力分析
  • 5.7 本章小结
  • 第六章 世构体系抗震设计与施工探讨及建议
  • 6.1 U形钢筋及键槽设计建议
  • 6.2 世构体系抗震设计建议
  • 6.3 施工建议
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 结论与展望
  • 参考文献
  • 相关论文文献

    • [1].法国预制预应力混凝土建筑技术综述[J]. 建筑结构 2013(19)
    • [2].世构体系框架中节点抗震性能试验研究[J]. 中南大学学报(自然科学版) 2012(05)

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