论文部分内容阅读
采用预应力钢筋连接梁柱预制构件可以综合装配式框架和预应力混凝土结构的优点,是近年来新兴的新型装配式梁柱节点连接方式。在预压装配式PC框架结构设计分析中,有关梁柱节点的文献主要研究其耗能、延性等抗震性能,鲜少有文献基于节点刚度退化的角度进行考察。基于此,本文在试验的基础上,采用理论计算与有限元分析相结合的方法,研究了预压装配式混凝土框架半刚性节点刚度退化影响因素及退化规律,并进一步提出了节点刚度折减方法,主要研究成果如下:(1)分析了预压装配式PC框架半刚性节点刚度退化可能的影响因素,并通过有限元分析软件进行参数分析,研究预应力、环氧树脂水泥浆、混凝土强度、轴压比、梁柱线刚度比、牛腿钢筋等参数对节点刚度退化的影响,结果表明:节点刚度退化主要受到预应力及混凝土强度的影响,其中预应力影响节点刚度退化的过程,而混凝土强度则决定最终的破坏状态。(2)根据节点刚度退化曲线走向,将预压装配式PC框架半刚性节点刚度退化划分为三个阶段:对中节点而言,第一阶段为前三个周期,第二阶段为四-六周期,第三阶段为七-九周期;对边节点而言,其退化速度略低于中节点,第一阶段为前五个周期,第二阶段为六-八周期,第九周期开始为第三阶段。(3)依据现有的结构受力理论计算公式,本文计算了不同参数变化时预压装配式PC框架半刚性节点的弯矩-转角骨架曲线并进一步与有限元参数分析结果对比,研究表明:节点刚度退化对结构受力有较大影响,在进行理论计算分析时,现有的半刚性节点理论计算公式在考虑节点刚度退化时仅对其进行一次简单的折减,只能在一个特定的阶段符合实际情况,是一个反映总体受力状态的偏安全的取值。(4)根据预压装配式梁柱节点刚度三阶段退化规律,对预压装配式梁柱半刚性节点刚度分三阶段进行折减后再进行理论公式计算,计算结果表明:在对边节点和中节点采用相同折减系数进行刚度折减时,计算误差可控制在10%以内;考虑边节点和中节点刚度退化速度差异的影响,对边节点和中节点采用不同折减系数时,计算误差可控制在5%左右,上述结果充分说明了该刚度折减方法的合理性。综上所述,本文重点研究了预压装配式PC框架半刚性节点的刚度退化影响因素及退化规律,提出的节点刚度三阶段折减方法可为预压装配式PC框架梁开裂后的结构受力计算提供理论依据,同时也为今后节点刚度折减提供新的思路。