装配整体式框架U形钢筋连接节点试验研究

摘要

1999年，我国从法国引进了一种预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系（世构体系）。它不仅具有施工速度快、施工质量好、节能环保等优点，而且采用先张法预应力技术，减少用钢量，降低工程造价，目前已经在许多实际工程中应用推广。
　　根据现有规范，并基于之前所做的研究结果，本文设计了三个世构体系框架梁柱中节点试件并进行低周反复试验，使用有限元软件进行模拟分析，通过试验与数值模拟更深入地了解世构体系框架节点的受力性能。主要内容如下:
　　(1)完成了三个世构体系中节点的低周反复试验，对不同配筋率、有无键槽条件下节点的抗震性能进行研究，根据试验现象和试验数据绘出结构的滞回曲线，对节点的延性、耗能能力和刚度强度退化等情况得出定量的评价。
　　(2)采用OpenSees对世构体系的梁柱节点进行模拟分析，并与试验结果相比较。模拟结果较准确地预测了试件在各周循环的加卸载刚度以及强度退化，反映了实际试验中试件的滞回曲线的形态和捏拢效应。模拟采用不同非线性梁柱单元和不同的节点核心区受剪模型理论，并讨论模型建立的合理性。
　　(3)采用OpenSees进行节点的参数分析，探究各参数对节点抗震性能的影响。
　　(4)根据本次的试验结果，指出了论文的不足，对世构体系的进一步研究和推广给出了建议。
　　研究表明:按规范设计的世构体系节点的延性满足要求;试件的设计应保证节点核心区的受剪承载力，避免出现弱节点强构件的情况;非线性有限元软件OpenSees能够较好地模拟梁柱节点在低周反复荷载作用下的反应。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题的背影及意义

1．2 国内外装配整体式结构研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 世构体系简介及研究现状

1．3．1 国内实施的预制和装配式建筑结构体系

1．3．2 世构体系简介

1．3．3 世构体系研究现状

1．3．4 世构体系工程应用

1．4 本文研究的主要目的与内容

第二章 世构体系梁柱节点试验

2．1 试验目的

2．2 试验概况

2．2．1 试件的设计

2．2．2 试件的制作

2．2．3 材料性能

2．2．4 节点受剪承载力验算

2．3 试验装置及加载制度

2．3．1 试验装置

2．3．2 加载制度

2．4 量测内容和量测方法

2．5 试验中屈服位移与极限位移的确定

2．6 主要试验现象

2．6．1 试件PJ1试验现象

2．6．2 试件PJ2试验现象

2．6．3 试件PJ3试验现象

2．7 本章小结

第三章 试验结果分析

3．1 荷载—位移滞回曲线

3．1．1 PJ1滞回曲线形状变化分析

3．1．2 PJ2滞回曲线形状变化分析

3．1．3 PJ3滞回曲线形状变化分析

3．2 骨架曲线

3．3 刚度退化

3．4 强度对比

3．5 延性对比

3．6 耗能对比

3．7 应变分析

3．7．1 柱纵筋的应变

3．7．2 梁纵筋的应变

3．7．3 节点箍筋应变

3．8 本章小结

第四章 基于OpenSees的梁柱节点数值模拟分析

4．1 有限元模型建立

4．2 模拟结果

4．2．1 滞回曲线对比

4．2．2 骨架曲线对比

4．3 设置模型参数

4．3．1 梁柱宏观单元

4．3．2 剪切板

4．4 参数分析

4．4．1 配筋率

4．4．2 核心区混凝土强度

4．4．3 配箍率

4．4．4 柱保护层厚度

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献