柱中连接装配式混凝土框架结构抗震性能研究

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装配式混凝土结构目前已经成为一种主要的建造方式,其凭借施工效率高、节能环保、施工周期短等优点,成为我国未来建筑结构发展的重要方向。在装配式混凝土结构推广和发展的过程中,其安全问题仍是重点问题,相比于传统框架柱在柱底连接的方式,在框架柱柱中进行装配连接更符合连接宜在受力较小部位的原则,且将施工难度相对更大的节点在工厂预制,能够更好地实现“强节点”,考虑以上原因,本文研究改进装配连接位置,将连接装配部位移至柱中反弯点附近,从而提高装配式混凝土结构的抗震性能。因此,本文将开展不同装配连接位置对结构抗震性能影响的研究。首先利用有限元软件SeismoStruct对已完成的三个拟静力试验进行数值模拟,通过试验验证对比证明数值模拟方法的准确性。再在该数值模拟方法的基础上改进装配连接位置,设计了3组不同轴压比下的装配式柱模型,每组各包括一个柱中部连接装配柱模型和一个柱底部连接装配柱模型,低周往复加载的结果显示,相同轴压比下,柱中部连接装配式柱模型相比柱底部连接装配式柱模型的承载力更高,滞回曲线更加饱满,耗能性能更好。鉴于不同装配连接位置的装配式柱的力学模型并非理想的柱中弯矩为零,文中就此问题展开讨论,并建立了不同装配连接位置的装配式框架节点组合体模型作为补充,分析得到相同的结论。然后结合前述的数值模拟方法设计了两个3跨6层装配式框架模型,装配连接部位分别设置在柱底和柱中,采用基于增量动力分析方法的结构地震倒塌易损性分析定量比较了两个模型的抗地震倒塌能力,同时对两个结构分别输入3条多遇水准地震动和3条罕遇水准地震动进行弹塑性时程分析,研究其地震响应。易损性分析结果显示柱中部连接装配式框架模型相比柱底部连接装配式框架模型的倒塌概率更小;结构地震响应结果显示不论是在多遇水准还是罕遇水准下,柱中部连接装配式框架模型的顶点位移峰值和层间位移角峰值均小于柱底部连接装配式框架模型。最后对本文所研究的内容进行总结,提出了本文研究中存在的一些不足之处,并对后续研究提出展望。
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