局部外包钢管装配柱的抗震性能分析及接头承载力计算

摘要

混凝土装配式结构作为一种优势明显的建筑结构形式,必然成为未来建筑工业化的发展方向之一,而制约装配式结构发展的主要因素是节点的连接问题。柱子是框架及框剪等结构的主要抗侧力构件体系,因此,对于装配整体式结构来说,研究柱的抗震性能及柱接头的连接颇为重要。近年来,国内外学者对柱与柱节点的连接方式做了很多研究,大部分的连接方式往往存在着构造复杂、施工不便等缺点,鉴于此,本文通过拟静力试验,提出并验证一种新的柱与柱的连接方式,即局部外包钢管装配柱接头;研究此种方式连接的装配柱的抗震性能;分析其接头的承载力;建立适合局部外包钢管装配柱和现浇柱的恢复力模型。
　　制作了1个普通高强螺旋箍筋现浇对比柱、3个采用高强螺旋箍筋的局部外包钢管装配柱实体模型,通过拟静力试验,研究柱子的滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度和强度衰减、耗能性能、破坏形态等抗震性能,试验结果表明:局部外包钢管装配柱的抗震性能不低于现浇柱,装配柱的节点连接安全可靠。
　　分析了局部外包钢管装配柱接头的承载力,分析结果表明:局部外包钢管装配柱接头相当于钢管混凝土柱,其承载力高于现浇柱相应位置的承载力。结合装配柱破坏形式和连接节点受力特点,给出了装配柱接头正截面承载力计算公式,可用于实际装配整体式结构框架柱接头的设计和验算。
　　根据试验结果,建立构件的理论骨架曲线,分析试件的刚度退化规律,并结合滞回曲线、骨架曲线和刚度退化规律提出适合于高强螺旋箍现浇柱和局部外包钢管装配柱的恢复力模型,为进一步的有限元分析和地震弹塑性时程分析提供参考。

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1绪论

1.1引言

1.2建筑工业化概述

1.3装配式结构的简介

1.4本文的研究目的和主要内容

2局部外包钢管装配柱的抗震性能研究

2.1试验目的

2.2试件设计

2.3试验过程及结果分析

2.4滞回及耗能性能分析

2.5强度和刚度衰减

2.6延性性能分析

2.7相同条件下现浇柱与装配柱的抗震性能对比

2.8本章小结

3局部外包钢管装配柱接头处截面承载力计算

3.1接头处正截面受压承载力计算

3.2外包钢管连接斜截面受剪承载力

3.3本章小结

4适合局部外包钢管装配柱和现浇柱的恢复力模型

4.1 恢复力模型的种类

4.2恢复力模型的假定

4.3恢复力模型试验数据的拟合

4.4本章小结

5结论和展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

附录