自复位装配式混凝土框架结构滞回性能研究
发布时间：2020-12-27 23:21
为了满足现代城市建设的需要,我国建筑业必然要走上调整和转型的道路。现阶段,国家和政府正在大力推动建筑工业化和绿色建筑的变革。另一方面,我国现有的传统混凝土框架结构体系和装配式混凝土框架结构体系几乎没有变形恢复能力,导致其在大地震后会给人们的生命安全和财产安全带来难以预测的重大损失。不能够自主复位,修复成本高,这些存在的重要因素均难以满足现代城市建设发展的要求。本文将提出一种自复位装配式混凝土框架节点,其具有自主复位、装配、低损伤和易修复等特点,能够满足抗震要求,也符合建筑工业化和绿色建筑前进的目标。本文提出了一种具有自主复位功能的新型混凝土框架节点,并对其做了试验设计和滞回性能分析。主要对其滞回性能、自复位功能、耗能能力和损伤程度等抗震性能进行分析和研究。试验结果表明:在低周往复荷载下,此节点具有明显的自复位功能,且仅在梁端出现少量裂缝,与现浇结构破坏程度相比,具有明显的低损伤特点,进行简单修复仍可以继续使用,充分体现了其震后易修复的优势。对于本文设计出的框架节点,提出恢复力模型,可以把这个模型分为三个阶段:有效线性极限状态、耗能钢筋屈服状态和极限状态。运用变形协调和平衡方程等理论分析...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装配式建筑地震突然的到来，让人们无法预测，因而无法提前进行自我保护，给人们造成巨大的生命财产上的威胁
宝[14]等对传统框架节点以及新型框架节点都做了大量的探索。对比带有初始预应力的框架节点与传统框架节点在各方面的异同。并对多种构造方式的预应力节点做了抗震性能指标对比分析，寻找出了造成框架节点抗震性异同的一些因素，为后续的深入研究打下了坚实的基础。东南大学的蔡小宁[15~21]研究出了一个通过在梁端节点区域设置多个角钢作为耗能组件以达到耗散地震能量的预应力框架节点。而且通过设计不同的试验参数对大量的梁柱节点做了拟静力试验探索，并且使用有限元分析软件做了数值建模和分析工作，从多个方面将模拟出的数据与试验得到的数据做比较和分析，其中具有自主复位功能的滞回曲线，如图 1-2 所示。试验结果表明，新型节点的自主复位的功能比较突出，耗能装置的耗能能力表现完好，柱子和梁在加载过程中几乎是维持弹性的，预应力筋的长度和荷载增长自始至终都保持线性变化，达到了使节点残余变形小以及能够自主复位的预期功能。
架体系施加预应力来增加其相关的抗震能力，以突出其优越性。国外的预制抗震结系团队在可装配的混凝土结构抗震研究方面入手研究的比较早，并且取得了很多的成果。该团队把装配式结构分成三个阶段进行探究，分别为：首先，提出采用后张力的装配式框架结构形式。其次，采用试验探索和理论分析的方式对预制体系的框点进行探究；最后，对 PRESSS 体系做了振动台试验。三个阶段的研究，层层递果累累，充分的探究了 PRESSS 结构体系的抗震能力。第一阶段，他们首先提出的新体系是使用预应力筋将柱和梁连接起来，使之成为一个完整的结构体系，将其称“干式连接”。第二阶段，在第一阶段对新结构的初次探索的基础之上，运用理论和试验手段对预制结构体系做了更加深入的分析和探索。他们把多个拥有初始预应可装配的框架节点做了拟静力试验探究，并且从其滞回能力方面做了一些探究分其抗震能力和传统的混凝土节点的抗震能力做了比较，总结并提出新型框架节点的性和仍然存在的不足之处。第三阶段，它们做了一个五层的可装配的，拥有预应力凝土框架振动台试验，此结构体系缩尺比例为 0.6，如图 1-3 所示。正如试验图片，PRESSS 体系的框架结构损伤和破坏程度低于传统框架结构，不仅如此，PRES系的框架结构还具有较好的耗散地震能量的能力和延性[42~47]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力自复位混凝土框架节点抗震性能数值模拟[J]. 蔡小宁,孟少平. 工程力学. 2016(03)
[2]预应力自复位预制框架中节点试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平. 建筑科学. 2016(01)
[3]半刚性对预应力自复位框架结构的抗震性能影响分析[J]. 蔡小宁,孟少平. 工程抗震与加固改造. 2015(01)
[4]预应力预制框架节点修复机理试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍. 工业建筑. 2014(09)
[5]自复位预制框架边节点组件受力性能试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍. 工程力学. 2014(03)
[6]钢筋混凝土框架结构基于性能和可靠度的抗震优化设计[J]. 郭彤,顾羽. 地震工程与工程振动. 2013(04)
[7]自复位预制框架边节点抗震性能试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍. 土木工程学报. 2012(12)
[8]基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法[J]. 戴金华,韩小雷,林生逸. 土木工程学报. 2011(05)
[9]预制预应力混凝土装配整体式框架抗震性能试验研究[J]. 柳炳康,宋满荣,蒋亚琼,黄慎江,周安. 建筑结构学报. 2011(02)
[10]二层二跨预压装配式混凝土框架节点的抗震性能研究[J]. 杨晓波,柳炳康,黄慎江,宋满荣. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(12)
硕士论文
[1]多层混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法研究[D]. 胡彦飞.长安大学 2014
[2]框架—剪力墙结构基于构件变形指标的抗震性能评估[D]. 林哲.华南理工大学 2013
[3]能力—需求谱抗震设计方法中的目标位移确定方法研究[D]. 万成成.重庆大学 2012
[4]预制预应力混凝土框架边节点抗震性能试验研究[D]. 向先伟.扬州大学 2012
[5]预压装配式预应力混凝土框架节点的抗震性能研究[D]. 杨晓波.合肥工业大学 2010
[6]预压装配式预应力混凝土框架拟动力试验及分析[D]. 蒋亚琼.合肥工业大学 2008
[7]新型全预制装配式混凝土框架节点的研究[D]. 黄祥海.东南大学 2006
本文编号：2942687
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装配式建筑地震突然的到来，让人们无法预测，因而无法提前进行自我保护，给人们造成巨大的生命财产上的威胁
宝[14]等对传统框架节点以及新型框架节点都做了大量的探索。对比带有初始预应力的框架节点与传统框架节点在各方面的异同。并对多种构造方式的预应力节点做了抗震性能指标对比分析，寻找出了造成框架节点抗震性异同的一些因素，为后续的深入研究打下了坚实的基础。东南大学的蔡小宁[15~21]研究出了一个通过在梁端节点区域设置多个角钢作为耗能组件以达到耗散地震能量的预应力框架节点。而且通过设计不同的试验参数对大量的梁柱节点做了拟静力试验探索，并且使用有限元分析软件做了数值建模和分析工作，从多个方面将模拟出的数据与试验得到的数据做比较和分析，其中具有自主复位功能的滞回曲线，如图 1-2 所示。试验结果表明，新型节点的自主复位的功能比较突出，耗能装置的耗能能力表现完好，柱子和梁在加载过程中几乎是维持弹性的，预应力筋的长度和荷载增长自始至终都保持线性变化，达到了使节点残余变形小以及能够自主复位的预期功能。
架体系施加预应力来增加其相关的抗震能力，以突出其优越性。国外的预制抗震结系团队在可装配的混凝土结构抗震研究方面入手研究的比较早，并且取得了很多的成果。该团队把装配式结构分成三个阶段进行探究，分别为：首先，提出采用后张力的装配式框架结构形式。其次，采用试验探索和理论分析的方式对预制体系的框点进行探究；最后，对 PRESSS 体系做了振动台试验。三个阶段的研究，层层递果累累，充分的探究了 PRESSS 结构体系的抗震能力。第一阶段，他们首先提出的新体系是使用预应力筋将柱和梁连接起来，使之成为一个完整的结构体系，将其称“干式连接”。第二阶段，在第一阶段对新结构的初次探索的基础之上，运用理论和试验手段对预制结构体系做了更加深入的分析和探索。他们把多个拥有初始预应可装配的框架节点做了拟静力试验探究，并且从其滞回能力方面做了一些探究分其抗震能力和传统的混凝土节点的抗震能力做了比较，总结并提出新型框架节点的性和仍然存在的不足之处。第三阶段，它们做了一个五层的可装配的，拥有预应力凝土框架振动台试验，此结构体系缩尺比例为 0.6，如图 1-3 所示。正如试验图片，PRESSS 体系的框架结构损伤和破坏程度低于传统框架结构，不仅如此，PRES系的框架结构还具有较好的耗散地震能量的能力和延性[42~47]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力自复位混凝土框架节点抗震性能数值模拟[J]. 蔡小宁,孟少平. 工程力学. 2016(03)
[2]预应力自复位预制框架中节点试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平. 建筑科学. 2016(01)
[3]半刚性对预应力自复位框架结构的抗震性能影响分析[J]. 蔡小宁,孟少平. 工程抗震与加固改造. 2015(01)
[4]预应力预制框架节点修复机理试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍. 工业建筑. 2014(09)
[5]自复位预制框架边节点组件受力性能试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍. 工程力学. 2014(03)
[6]钢筋混凝土框架结构基于性能和可靠度的抗震优化设计[J]. 郭彤,顾羽. 地震工程与工程振动. 2013(04)
[7]自复位预制框架边节点抗震性能试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍. 土木工程学报. 2012(12)
[8]基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法[J]. 戴金华,韩小雷,林生逸. 土木工程学报. 2011(05)
[9]预制预应力混凝土装配整体式框架抗震性能试验研究[J]. 柳炳康,宋满荣,蒋亚琼,黄慎江,周安. 建筑结构学报. 2011(02)
[10]二层二跨预压装配式混凝土框架节点的抗震性能研究[J]. 杨晓波,柳炳康,黄慎江,宋满荣. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(12)
硕士论文
[1]多层混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法研究[D]. 胡彦飞.长安大学 2014
[2]框架—剪力墙结构基于构件变形指标的抗震性能评估[D]. 林哲.华南理工大学 2013
[3]能力—需求谱抗震设计方法中的目标位移确定方法研究[D]. 万成成.重庆大学 2012
[4]预制预应力混凝土框架边节点抗震性能试验研究[D]. 向先伟.扬州大学 2012
[5]预压装配式预应力混凝土框架节点的抗震性能研究[D]. 杨晓波.合肥工业大学 2010
[6]预压装配式预应力混凝土框架拟动力试验及分析[D]. 蒋亚琼.合肥工业大学 2008
[7]新型全预制装配式混凝土框架节点的研究[D]. 黄祥海.东南大学 2006
本文编号：2942687
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