施工缝对装配式混凝土框架节点抗震性能的影响研究

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发展装配式建筑是推进建筑工业化进程的有效手段之一,装配式混凝土框架结构是装配式建筑的重要结构形式之一,进行构件拼装时会不可避免产生施工缝。目前,对于装配式框架很多研究只是针对于节点的拼装连接,施工缝对装配式框架节点的影响程度及范围等研究方向较局限,特别是施工缝对装配式框架节点抗震性能的研究更少,很多时候设计时不考虑施工缝的影响。因此本文以装配式框架中节点为研究对象,设计制作了3个套筒连接装配式框架中节点和1个整浇节点,采用拟静力试验研究和有限元分析相结合,分析不同施工缝位置及轴压比对装配式框架中节点抗震性能的影响,主要研究内容及成果如下:(1)进行装配式节点抗震性能拟静力试验研究。通过对3个装配式框架中节点和1个整浇中节点进行拟静力试验研究,分析各试件的承载力、滞回曲线、骨架曲线、强度、刚度退化能力和耗能能力等抗震性能指标,结果表明:装配式节点的承载力比整浇试件降低了23.61%、4.01%和32.87%,说明不同施工缝留设位置影响装配式框架节点抗震性能,使其在承载力、强度、刚度及耗能方面均存在差异。(2)利用ANSYS有限元软件建立与试验同条件模型,进行数值分析。通过荷载-位移关系曲线与试验结果对比验证了所建模型的合理性,并扩展参数模拟了14个装配式混凝土框架节点模型,结果表明,施工缝设置在梁上时,至节点核心区的距离对构件的承载力和变形影响较大,其中施工缝设置在梁上320 mm-440 mm范围内可实现良好的抗震性能,能达到整浇节点构件抗震水平。此外,进一步研究了轴压比对装配式混凝土框架节点抗震性能的影响,研究表明,轴压比对承载力、耗能及刚度退化能力影响较大,高轴压下,施工缝的受力面得到了改善,较大的轴压比力,增强了骨料的咬合作用及纵筋的销栓作用,从而提高了构件的抗震性能。(3)针对不同施工缝位置及轴压比下的装配式混凝土框架节点构件的延性性能进行了理论分析计算。并经实测值和计算值对比验证,规范和标准给定的计算公式基本适用与本文装配式混凝土框架节点构件,并对误差相对较大的计算公式进行了修正完善。
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