水平双向荷载作用下预应力拼装柱节点抗震性能

摘要

开展预应力拼装柱节点的理论和试验研究有利于推动全干式预应力拼装框架结构的发展。通过水平低周往复加载试验研究了无黏结预应力钢棒拼装柱(UBPC)、有黏结预应力钢棒拼装柱(BPC)、纵筋和无黏结预应力钢棒连接柱(RUBPC)共三种预应力拼装柱节点的受力性能。试验结果表明:在水平双向荷载作用下柱脚的破坏现象更为严重,但UBPC和BPC节点通过柱底黏接面的张开和柱底灌缝料的压碎可减轻预制柱的损伤程度;预应力拼装柱节点在双向荷载作用时的承载力大于单向加载时的,但单向荷载作用时具有更大的位移延性系数;UBPC和BPC节点的承载力较RUBPC节点降低了10%~25%,但其位移延性系数较RUBPC有所增大;各拼装柱节点在双向荷载作用下具有更大的等效黏滞阻尼系数;单向荷载作用时等效黏滞阻尼系数从大到小依次对应RUBPC、BPC、UBPC节点;各拼装柱节点在破坏时预应力钢棒的拉力损失值均在20%以内,确保了预应力拼装柱节点在破坏时仍具有一定的自复位能力;预应力拼装柱节点具有良好的承载能力和较强的变形性能;提出了预应力拼装柱节点水平承载力的理论计算公式,并与试验结果进行对比,二者结果吻合较好,该承载力计算公式可用于全干式正方形截面预应力拼装框架柱节点的弹性设计。