带单侧角钢的预制装配梁柱可更换连接件抗震性能试验研究

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带单侧角钢的预制装配梁柱可更换连接是指在梁与柱连接处添加钢连接段,连接段腹板设置摩擦耗能黄铜片,连接段翼缘一侧通过角钢连接,并在梁内部张拉预应力钢绞线。论文结合6组8个试件的拟静力试验研究,对带单侧角钢的预制装配梁柱可更换连接件的破坏形态、承载能力、变形及刚度等抗震性能开展了研究,并建立了恢复力模型。通过对6组8个预制装配梁柱可更换连接件的拟静力试验,发现连接件翼缘外扩、角钢屈曲、黄铜片摩擦受损等主要破坏现象都集中在连接段上,梁柱等主体结构保存完好。又进一步分析了角钢布置形式、连接件翼缘厚度、是否更换以及角钢厚度等参数对连接件抗震性能的影响,研究结果表明:(1)在连接件翼缘设置角钢对试件承载力、耗能及刚度有较大的提升,单侧角钢连接件与双侧角钢连接件差距较小,且设置单侧角钢能够避免影响梁上楼板的布置,便于更换;(2)增厚连接件翼缘对试件抗震性能的提升有限,通过在薄翼缘连接件上加装角钢能够达到与之相当的效果,更加经济适用;(3)该种新型预制装配梁柱节点还拥有良好的自复位性能,加载至1/30位移角时依然能保持85%以上的相对自复位率;(4)震后更换受损构件能够快速恢复试件抗震性能,安装更厚的角钢并重新张拉预应力钢绞线能使节点承载力和耗能有一定的提升。本文在试验研究的基础上,提出了带单侧角钢的预制装配梁柱连接件的恢复力模型。预应力钢绞线按双线弹性模型来考虑,角钢简化为双线弹塑性模型,摩擦黄铜片由典型钢塑性模型来描述,三者叠加形成“双旗帜”形滞回模型,通过与试验骨架曲线对比,发现吻合度较好。上述研究表明带单侧角钢的预制装配梁柱可更换连接显著优于普通预制装配梁柱连接,具有良好抗震性能的同时,还有一定的自复位能力;建议的恢复力模型能为梁柱节点弹塑性分析提供依据;该种新型梁柱连接方法具有显著的优点和广阔的应用前景,本文研究成果能够指导其设计施工。
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