支墩连接型阻尼器在装配式结构中连接构造研究

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随着《“十三五”装配式建筑行动方案》目标的超额完成,装配式建筑逐渐成为未来建筑结构的主流,装配式建筑的抗震性能这一保护人民生命财产安全的能力逐渐成为衡量装配式建筑可靠性的指标之一,然而目前受到装配式技术水平有待提升以及国内施工质量参差不齐等问题的制约,装配式结构的抗震性能仍不能很好的为广大人民所接受。为了进一步提升装配式建筑的抗震能力,保护人民的生命财产安全,在装配式建筑中引入建筑结构消能减震技术,提高主体结构的地震安全性。本文以消能减震技术中应用较为广泛的支墩连接型阻尼器作为装配式建筑与消能减震技术相结合的切入点,提出支墩连接型阻尼器的全装配式安装工法,并结合以往实验研究以及地震灾害中支墩型连接存在的破坏特征,提出改善支墩型连接工作性能的预应力装配式支墩型连接;以实现支墩连接型阻尼器的全装配式安装工法需要解决的问题为导向,提出相对应的阻尼器与装配式支墩连接构造;最后研究某一采用支墩型连接的消能减震项目中梁柱子结构在多遇以及罕遇地震中的内力表现,为保护支墩型连接与子结构梁连接节点的可靠性,提出针对子结构梁的加固建议。具体内容如下:1、通过分析前人试验研究以及地震灾害中消能支墩连接的损伤情况以及破坏特征,得知钢筋混凝土支墩容易受拉产生水平裂缝,影响阻尼器的耗能效果。为了改善这种不利现象,结合装配式结构的特点,提出支墩连接型阻尼器的预应力装配式支墩型连接,结合有限元软件进行可行性验证,结果表明预应力的加入大大提高了支墩的刚度以及抗开裂能力,提升整体耗能效果。2、在第二章的基础上对预应力装配式支墩型连接进行受力分析以及构造配筋优化,使得在支墩两侧边缘构件处采用预应力筋作为抗弯钢筋,减少了支墩常规钢筋的种类以及用钢量。此外,提出对预应力筋以及装配式支墩接合部的设计方法,并通过带有阻尼器的装配式支墩有限元模型进行验证,结果表明采用该方法设计的全预应力装配式支墩连接效果良好,支墩混凝土均处于受压状态,符合设计预期。3、通过对支墩连接型阻尼器全装配式安装方法可能在施工安装过程中产生的问题,提出竖向可调节的钢连接件以及采用灌浆套筒的阻尼器与装配式支墩的连接构造,并通过有限元软件建模分析其可行性,并分析其工作机理。4、通过分析某一消能减震项目的某一支墩型子结构与原结构在多遇地震以及罕遇地震下的内力表现,包括平面弯矩和剪力,总结出支墩型子结构的内力变化特点。从而提出针对支墩型连接与子结构梁连接梁段额外布置抗弯钢筋以及子结构梁全梁段进行箍筋加密的加固建议,并进行有限元建模以验证该加固建议的正确性。
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