基于高延性混凝土的装配式框架梁柱节点抗震性能试验研究

摘要

装配式混凝土结构的发展是建筑工业化的必由之路，装配式结构能够提高机械化水平、加快施工速度、实现建造过程中低排放低耗能，实现建筑业的绿色发展。装配式梁柱节点是框架结构中梁和柱构件连接的纽带。在地震作用下，节点核心区处于一个对角受压、一个对角受拉的剪压复合应力状态，节点核心区极易发生剪切破坏，耗能能力降低。高延性混凝土（HDC）是一种具有高韧性、高抗裂性能、高耐久性和高耐损伤能力的新型结构材料，在拉伸和剪切荷载作用下具有多裂缝开展和应变硬化特征。在装配式框架的节点核心区采用 HDC材料，可以显著改善传统混凝土材料的脆性，提高装配式框架的抗震性能和变形能力。另外，将高延性混凝土用于装配式领域，具有施工方便、节省材料，综合造价低等明显优势，具有广泛的运用前景。本文首先对 HDC装配式梁柱节点套筒灌浆连接性能进行了试验研究，在此基础上设计制作了 HDC装配式框架梁柱节点，并对其进行试验研究和理论分析。主要研究内容如下： （1）通过理论研究设计出高延性混凝土装配式框架梁柱节点的施工工艺，进行了3组半灌浆套筒拉拔试验并设计制作了5个HDC装配式框架梁柱节点试件和1个钢筋混凝土装配式框架梁柱节点作为对比试件。 （2）通过低周反复荷载试验，研究了各试件的破坏过程、破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、延性、刚度、耗能能力和节点核心区剪切变形能力等。试验结果表明：HDC用于装配式节点核心区可提高装配式节点的承载能力、变形能力和耗能能力；HDC用于装配式节点核心区可替代部分抗剪箍筋；梁端采用HDC可提高装配式梁柱节点承载力和耗能能力；在本试验轴压比范围内，增加柱端轴压比可以提高HDC装配式梁柱节点的受剪承载力。 （3）根据试验结果，对装配式框架梁柱节点的抗剪机制进行分析，认为节点核心区存在斜压杆机制和桁架机制；分析其不同受力阶段两种机制承担剪力的比例，考虑HDC应变-硬化特征，建立了装配式框架节点核心区受剪承载力计算模型，模型的计算值与试验值吻合较好，可为实际工程提供参考。

目录

第一个书签之前