裝配式型鋼混凝土柱連接處抗震性能研究與應(yīng)用.pdf

1、鑒于國(guó)家最近十幾年都在大力倡導(dǎo)節(jié)約能源、節(jié)約土地、保護(hù)環(huán)境和鼓勵(lì)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，這些政策必將引起更多學(xué)者深入研究裝配式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)難題。而裝配式型鋼混凝土框架支撐結(jié)構(gòu)作為一種新型的工業(yè)化建筑方式的結(jié)構(gòu)形式，就是將裝配式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、柱、板及支撐等主要受力構(gòu)件在工廠(chǎng)預(yù)制加工，經(jīng)運(yùn)輸?shù)跹b之后，這些預(yù)制構(gòu)件按照框架支撐結(jié)構(gòu)原理在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接組裝形成的結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系能很好的共同工作并可以充分發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢(shì)，比如

2、施工周期短、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)質(zhì)量較好、承載力高、居住空間較大、節(jié)地環(huán)保低耗、經(jīng)濟(jì)效益可嘉等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為中國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展史上的一種可持續(xù)生產(chǎn)技術(shù)，因此越來(lái)越受到投資者和設(shè)計(jì)師的青睞。
　　目前，國(guó)內(nèi)對(duì)預(yù)制裝配式型鋼混凝土框架支撐結(jié)構(gòu)體系的相關(guān)節(jié)點(diǎn)拼接技術(shù)的研究尚處于初期探索階段，不僅僅表現(xiàn)在實(shí)際抗震性能的試驗(yàn)研究不夠完善，還表現(xiàn)為有限元模擬分析方面的成果也比較匱乏，這對(duì)裝配式型鋼混凝土框架支撐結(jié)構(gòu)的推廣及使用提出更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此有必要

3、更加全面的更加細(xì)致的研究預(yù)制裝配式型鋼混凝土構(gòu)件的預(yù)留位置及濕作業(yè)處理節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能，為后期的工程節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)提供必要的理論依據(jù)。
　　本文基于現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)裝配式型鋼混凝土柱與柱連接的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為對(duì)比參數(shù)，同時(shí)考慮實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)條件等因素。從而提出一種優(yōu)化的受力位置更合理的便于施工的預(yù)制裝配式型鋼混凝土柱與柱的連接方式，并利用非線(xiàn)性有限元ABAQUS軟件分別建立現(xiàn)澆型鋼混凝土的和預(yù)制裝配式型鋼混凝土的相關(guān)節(jié)點(diǎn)連接區(qū)的兩種不同實(shí)體模型，然

4、后對(duì)這兩種模型相應(yīng)的梁柱節(jié)點(diǎn)處及優(yōu)化位置處的柱-柱連接區(qū)進(jìn)行數(shù)值分析。
　　第一研究工作內(nèi)容主要建立裝配式SRC結(jié)構(gòu)的有限元模型并分析螺栓連接。首先，對(duì)現(xiàn)有SRC結(jié)構(gòu)的規(guī)范和科研成果進(jìn)行整理收集；其次，分別對(duì)預(yù)制SRC結(jié)構(gòu)中各個(gè)單元類(lèi)型、材料本構(gòu)關(guān)系、各個(gè)接觸面有限元處理簡(jiǎn)化方式的研究；最后，進(jìn)行局部螺栓抗震性能設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行有限元分析，完成預(yù)制和現(xiàn)澆SRC結(jié)構(gòu)有限元模型的參數(shù)設(shè)置。結(jié)果表明：兩種結(jié)構(gòu)所采用的有限元建模處理方式具

5、有一定的實(shí)際意義，并對(duì)實(shí)際工程或科學(xué)實(shí)驗(yàn)都具有較好的參考價(jià)值。
　　第二研究工作內(nèi)容重點(diǎn)分析裝配式SRC結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆SRC結(jié)構(gòu)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處位置的破壞變形、滯回曲線(xiàn)、骨架曲線(xiàn)及抗震性能等；之后依據(jù)參數(shù)分析法的原理，分別對(duì)預(yù)制SRC和現(xiàn)澆SRC兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同軸壓比和不同混凝土強(qiáng)度下的力學(xué)性能等抗震參數(shù)分析。結(jié)果表明：有限元模擬的兩種SRC模型在相應(yīng)位置的破壞變形總體上具有相似性，對(duì)應(yīng)的抗震能力相關(guān)指標(biāo)的分析結(jié)果也基本上維持一致性，得出預(yù)