钢板箍螺栓连接高强复合螺旋箍约束混凝土柱抗震性能研究

摘要

装配整体式混凝土结构工业化程度高、施工方便、环境和经济效益好,是未来建筑行业发展的方向。连接节点是装配整体式结构的关键所在,也一直是研究的重点。本文提出一种新的连接方式——钢板箍螺栓连接,作为柱与柱节点的连接方式,通过低周反复试验对此种连接方式的混凝土柱进行试验,以研究其整体性和抗震性能。部分试件采用高强复合螺旋箍筋,研究其对混凝土柱抗震性能的影响,以期将之运用于装配式柱,提高装配式柱抗震性能。
　　试验共设计6根长柱试件和2根短柱试件。长柱试件分别以轴压比、是否为高强复合螺旋箍筋、是否为装配试件作为参数变量分别对高强复合螺旋箍筋的作用和钢板箍螺栓连接方式的可行性进行研究。短柱均为装配式柱,且采用高强复合螺旋箍筋,以剪跨比和轴压比作为参数变量研究高强复合螺旋箍筋对装配式短柱抗震性能的影响。
　　试验观察各试件开裂、屈服、破坏全过程和破坏状态,对试验数据进行整理,得出各试件荷载-位移滞回曲线和骨架线,研究各试件承载力、延性和耗能能力,对比分析高强复合螺旋箍筋对混凝土柱抗震性能的影响和钢板箍螺栓连接方式的可靠性。试验证明:高强复合螺旋箍筋可以显著提高混凝土柱延性和耗能能力,运用于短柱还可以降低临界剪跨比,一定程度上减少或避免地震后建筑物因短柱脆性破坏而倒塌;装配式柱和现浇整体柱具有相当的承载力和抗震能力,承载力比现浇柱略高,延性比现浇柱略低,说明钢板箍螺栓连接方式是可行的,在连接可靠的情况下可以在工程中代替现浇柱。最后,本文还对连接区域工作模式进行探讨,为工程设计提供设计依据和设计建议,通过确定钢板箍和螺栓的各项参数,保证连接的可靠。

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1.绪论

1.1 预制装配式混凝土结构综述

1.1.1 预制装配式混凝土结构的发展

1.1.2预制装配式混凝土结构的特点

1.1.3发展装配式结构要解决的关键问题

1.2 本文课题背景

1.3 本文相关问题的研究现状

1.3.1 装配式框架柱节点的研究现状

1.3.2 螺旋箍筋混凝土柱的研究现状

1.3.3 钢筋混凝土短柱的研究现状

1.4 本文的目的和内容

1.4.1 本文研究的目的

1.4.2 本文的主要内容

2.钢板箍螺栓连接高强复合螺旋箍装配整体式柱试验

2.1 试验方案

2.1.1试验目的

2.1.2 试件构造

2.1.3 试件的材料性能

2.1.4 试件基本参数

2.1.5 试验装置、加载制度和测量方案

2.2 试验现象及过程描述

3.高强复合螺旋箍筋对钢筋混凝土柱抗震性能影响

3.1 高强复合螺旋箍筋对现浇整体柱的影响

3.1.1 滞回曲线和骨架线对比分析

3.1.2 延性对比分析

3.1.3 耗能能力对比分析

3.2 高强复合螺旋箍筋对装配式短柱的影响

3.2.1 试验结果

3.2.2 抗震性能分析

4.钢板箍螺栓连接方式的可行性分析

4.1 对现浇柱和装配式长柱的对比研究

4.1.1 试验结果

4.1.2 延性和耗能能力对比分析

4.2钢板箍螺栓连接方式若干关键问题研究和探讨

4.2.1 钢板箍的粘结作用

4.2.2 螺栓的作用

4.2.3 上下柱连接节点即接头处承载力

4.3钢板箍螺栓连接设计建议

5.结论和展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献