自复位预制混凝土框架节点抗震性能研究

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从大量地震灾害中的结构破坏状况来看,装配式框架结构的震害通常发生在梁柱节点连接部位,节点的受力性能关系到整个装配式结构的安全性和抗震性能,也是装配式框架结构中最容易受到损伤的位置。本研究设计的具有自复位功能的装配式混凝土结构框架节点采用“延性连接”的方式,该节点构造设计合理,使连接部位具有良好的转动能力,地震下结构的弹塑性变形预计主要集中在连接部位,梁、柱构件则基本维持弹性状态,并且利用预应力筋的回弹作用,提供自复位能力,使得结构残余变形小,震后容易修复。本研究利用有限元分析软件ABAQUS对自复位预制混凝土框架节点的抗震性能进行深入的分析。首先,研究了节点设计时应遵循的原则,详细介绍了自复位预制混凝土框架节点的构造设计、性能分析和本文的研究方案,并介绍了预应力筋的设计与计算方法,为节点在未来实际工程中的运用提供了理论依据。再者,为了研究自复位预制混凝土框架节点的力学性能,以满足实际工程中的抗震要求,本文运用有限元分析软件ABAQUS建立节点模型,分析节点在低周往复荷载下的骨架曲线、滞回曲线、耗能能力、延性系数、刚度退化等抗震性能。结果表明:该节点形式耗能效果良好,具有较好的承载力、耗能能力、刚度和延性性能。最后,建立3组共8个节点,分别以预应力筋张拉应力、柱轴压比、混凝土强度为参数,研究各项参数对自复位预制混凝土框架节点抗震性能的影响。结果表明:提高预应力筋的张拉应力可以提高节点的抗震性能;而在一定范围内提高柱的轴压比可以提高节点抗震性能,但超过一定范围则影响不明显;混凝土强度对节点抗震性能有一定影响,但较不明显。
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