高温后预制装配式框架节点抗震性能研究

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装配式建筑具有工业化程度高、施工速度快、节约资源和人工成本、减少建筑废弃物污染等优点,得到国家和政府的大力推广。节点是装配式结构中将各预制构件连接为整体并传递荷载的关键部位,在火灾作用下,装配式节点中各预制部件叠合面、钢筋连接灌浆套筒不可避免地受到高温影响,与传统全现浇建筑节点存在较大差异。装配式节点高温后的性能是节点火灾后性能评估与加固的基础和依据,开展预制柱—叠合梁装配式节点高温后的抗震性能研究具有理论意义和实用价值。本文进行了四根预制柱—叠合梁节点持荷情况下火灾升降温全过程后的拟静力试验,并建立有限元模型开展了关键影响参数分析。论文主要研究内容和结论如下:1.以受火时间、梁端荷载比、配箍率为主要参数,设计了四个预制柱-叠合梁装配式节点,并对各节点试件进行持荷状态下的火灾升降温全过程试验。结果表明:随着梁端荷载比的增大以及升温时间的增长,节点梁端峰值位移及残余位移都将增大;受火灾影响后节点混凝土表面变为淡粉色,部分混凝土出现爆裂脱落;灌浆套筒内部分灌浆料变黑成粉状被推出;叠合梁间叠合面及核心区与上下柱交界面出现横向裂缝。2.对火灾升降温作用后的节点进行拟静力试验,获得了各节点荷载-位移滞回曲线、延性、耗能系数、破坏形式等。结果表明:在加载后期预制梁与核心区交界面将部分分离且核心区与上下柱交界面产生错动;节点区后浇带和套筒连接在火灾后往复荷载作用下安全、可靠;受火时间的加长、梁端荷载比的增大对火灾后节点的抗震性能有不利影响,表现为极限荷载降低、初始刚度下降、延性下降;配箍率的减少对节点梁端屈服后继续加载有不利影响。3.运用Abaqus软件建立了节点升降温全过程作用和高温后滞回性能计算模型,对比了温度场、滞回曲线与试验结果的差异,验证了模型的合理性。研究了升温时间、梁配筋率、梁端荷载比对节点升降温过程及高温后抗震性能的影响。结果表明:随着升温时间的加长、梁端荷载比的增大,高温后梁端残余变形增大;升温时间的加长、梁端荷载比的增大、梁端配筋率的减少都对节点灾后抗震有不利影响。
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