键槽底筋锚入式预制框架梁柱节点相关性能研究

摘要

近年来，国家大力推进建筑产业现代化，推广绿色建筑和绿色施工，加快促进我国建筑行业产业结构调整及技术水平提高。预制装配式结构凭借着施工效率高、建设周期短、节约资源和人工量少等优势，越来越受到行业的关注。其中预制装配式混凝土框架结构最易于模数化和标准化，能够最大程度的提高装配效率，具有广阔的市场前景和应用空间。而在框架结构中，节点又是连接梁柱的枢纽，决定着框架整体的抗震性能。因此，找到一种高效可靠的预制装配式混凝土框架节点形式，具有重要的意义。
　　本文简要介绍了预制装配式框架结构的发展和分类，在现有预制框架结构的基础上，为了进一步提高装配效率，提出了“大直径，少数量”的设计思路，完成了键槽底筋锚入式预制框架梁柱节点的足尺模型制作并对其进行抗震性能的研究。本文的主要内容如下:
　　(1)对三个框架梁柱节点的足尺模型进行了低周反复加载试验，其中两个为键槽底筋锚入式预制框架节点，一个为现浇对比节点。通过对其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、强度、延性、强度退化、刚度退化、耗能能力等试验结果进行多方位对比分析，全面系统地研究预制节点的抗震性能。
　　(2)运用有限元软件ABAQUS，通过合理的建模分析计算，得到可靠的有限元模型，将计算结果与试验结果进行对比验证，并通过参数化分析，研究附加钢筋直径、混凝土强度等因素对节点性能的影响。
　　(3)将基于性能的抗震设计方法引入预制框架结构，并结合试验结果，给出了三个试验试件基于性能的抗震性能评价。
　　(4)通过对本次试验结果的分析研究，对键槽底筋锚入式框架梁柱节点的设计施工给出了一定的建议，并对未来更深入更全面的研究提出了展望。
　　通过以上的工作内容，本文对键槽底筋锚入式预制框架梁柱节点的抗震性能进行了较为深入的分析，为该节点形式进一步的发展和应用提供了一定的试验数据和理论基础。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 预制装配式结构的特点和发展

1．2．1 预制装配式结构的特点

1．2．2 预制装配式结构的发展

1．3 预制装配式框架结构的分类

1．3．1 刚性连接

1．3．2 延性连接

1．4 预制混凝土框架的国内外研究现状

1．4．1 国外研究现状

1．4．2 国内研究现状

1．5 本文所研究的内容

第二章 键槽底筋锚入式预制框架梁柱节点试验

2．1 引言

2．2 试件设计

2．2．1 设计思路

2．2．2 试件材料

2．2．3 试件设计原则

2．3 试件制作

2．4 试验加载

2．4．1 试验加载装置

2．4．2 试验加载制度

2．5 试验量测内容与量测方法

2．6 主要试验现象及分析

2．6．1 主要试验现象

2．6．2 破坏过程对比分析

2．6．3 破坏形态对比分析

第三章 键槽底筋锚入式预制框架节点试验结果分析

3．1 荷载-位移滞回曲线

3．2 骨架曲线

3．3 强度和延性对比分析

3．3．1 强度对比分析

3．3．2 延性对比分析

3．4 强度退化和刚度退化

3．4．1 强度退化

3．4．2 刚度退化

3．5 耗能能力

3．6 本章小结

第四章 键槽底筋锚入式预制框架节点非线性有限元分析

4．1 ABAQUS有限元软件简介

4．2 ABAQUS有限元模型建立

4．2．1 模型参数设计

4．2．2 材料的本构关系

4．2．3 单元类型的选取

4．2．4 相互作用和分析步的创建

4．2．5 边界条件和荷载的创建

4．2．6 网格划分

4．3 模拟与试验结果对比分析

4．3．2 破坏形态对比

4．3．3 钢筋应力对比

4．4 参数化分析

4．4．1 U型附加钢筋钢筋直径参数分析

4．4．2 混凝土强度参数分析

4．5 本章小结

第五章 键槽底筋锚入式预制框架节点的抗震性能评价及改进

5．1 基于性能的抗震设计方法的提出与发展

5．2 基于性能的抗震设计方法理论框架

5．2．1 地震设防水准

5．2．2 结构抗震性能水准

5．2．3 结构抗震性能目标

5．3 预制框架节点基于性能的抗震性能评价

5．3．1 基于位移的抗震性能评价

5．3．2 基于地震损伤的抗震性能评价

5．4 预制试件节点构造改进建议

5．4．1 键槽形状改进

5．4．2 键槽部位腰筋的拉钩筋设置

5．4．3 箍筋的选择

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献