腹板摩擦式自定心預應力混凝土框架的長期性能研究.pdf

1、裝配式鋼筋混凝土框架結構具有生產速度快，現場施工簡便、構件加工精度高、節(jié)約模板等優(yōu)點，已得到廣泛的重視和一定的應用。然而，傳統(tǒng)裝配式結構的節(jié)點連接可靠性較差，且會在震后出現較大的殘余變形，給震后修復帶來困難，因而在抗震設防區(qū)的使用受到限制。鑒于此，課題組此前提出了一種“腹板摩擦式自定心預應力混凝土框架”（以下簡稱自定心框架），以實現結構在震后的自動復位以及明確、可控的耗能;然而，現有研究尚未涉及自定心框架結構的長期性能，對于梁柱混凝土的

2、徐變收縮、預應力損失及其對框架抗震性能的影響尚不明確。因此，本文圍繞框架的有限元模擬、長期性能試驗、抗震能力的時變特性等方面，進行了較系統(tǒng)的研究，主要研究工作及成果如下:
　　(1)介紹了自定心混凝土框架節(jié)點的構造形式和主要力學性能特點。基于有限元分析軟件DIANA，對自定心框架短期力學性能的數值模擬方法進行了研究，并利用柱底固結的自定心框架和混凝土現澆框架的低周反復加載試驗結果，與數值模擬結果進行了對比，兩者吻合較好，為自定心框

3、架短期力學行為的模擬提供了可靠的工具。
　　(2)自定心框架的長期性能試驗及數值模擬研究。針對一榀單層單跨自定心框架，進行了超過一年的測試，測試內容包括框架各測點的位移、預應力損失。基于測試數據，對自定心框架的混凝土收縮徐變以及預應力損失情況進行了分析。在自定心框架短期行為數值模型的基礎上，嵌入基于CEB-FIP90的混凝土收縮、徐變模型以及鋼筋應力松弛模型，并考慮了配筋率等參數的影響，以描述自定心框架力學性能的長期變化。通過數值

4、模擬結果與試驗數據的對比，驗證了所提出的數值模擬方法的可行性。
　　(3)自定心框架地震易損性的時變特征研究。按堅硬土壤場地類型，選取20條遠場地震記錄，并進行IDA分析。以層間位移角和殘余變形為指標，考察了結構在三種性能水準(IO、LS、CP)下的地震易損性及自定心能力。在此基礎上，在不同時間點上分別進行IDA分析，研究了結構地震易損性隨時間的變化特點。
　　上述研究為自定心混凝土框架的長期性能和地震易損性研究提供了參考。