新型预制预应力砼梁与柱组合件试验研究及理论分析

摘要

随着我国经济的快速发展和技术水平的不断提高，装配式建筑结构现已成为建筑业发展的主要方向之一。约束混凝土结构可以充分发挥混凝土的受压性能，提高构件的强度和延性。基于以上两种结构的优势，本文提出一种端板螺栓连接的新型预制预应力砼梁与柱组合件，并对其抗震性能进行试验研究。主要研究内容和成果如下： （1）完成了14个新型组合件和1个现浇节点的拟静力试验，对其破坏形态、强度、刚度、延性、耗能能力、节点分类标准等进行分析。结果表明：该组合件的强度和刚度均较高，延性和耗能能力与现浇节点接近，组合件节点为刚性。 （2）对该种新型组合件的连接及高强箍筋的经济性进行分析，结果表明：按照D≥√2d2fstk/(4hefwf)计算得到的普通纵筋墩头焊接连接可靠，采用坡口焊焊接的焊板安全储备很高，在端板局部焊接钢板条可有效提高其抗弯性能。当高强与普通箍筋的单价之比小于2且平均约束应力接近时，采用高强箍筋更为经济。 （3）基于修正变角桁架+拱模型，考虑螺旋箍筋及预应力约束作用，推导得到包含等效矩形箍筋腹筋夹角α'、剪跨比λ、约束混凝土强度fcck、拱受压区高度x等系数在内的梁受剪承载力理论公式。根据实际情况对该理论公式进行简化，简化公式为Vu=psvbfsvhs+(1-ββ')vfcckbζh。结合高强箍筋梁受剪破坏试验资料对该公式进行验证，结果表明该实用公式计算结果与试验值吻合较好。

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