【摘 要】
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针对装配式建筑结构存在建造成本高、构造复杂、节点连接质量不易保证、高烈度区预制混凝土柱截面较大不利于吊装等问题,本文基于消能减震原理提出了带钢筋混凝土竖缝墙(以下简称竖缝墙)的钢节点连接预制混凝土框架体系,该体系由预制混凝土柱、预制钢-混凝土混合梁及竖缝墙等构件组成,梁柱通过钢节点进行连接,竖缝墙与混合梁一体预制,通过后浇齿槽节点与下部结构连接,竖缝墙可作为结构附加抗侧力构件,减小预制柱截面尺寸,
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针对装配式建筑结构存在建造成本高、构造复杂、节点连接质量不易保证、高烈度区预制混凝土柱截面较大不利于吊装等问题,本文基于消能减震原理提出了带钢筋混凝土竖缝墙(以下简称竖缝墙)的钢节点连接预制混凝土框架体系,该体系由预制混凝土柱、预制钢-混凝土混合梁及竖缝墙等构件组成,梁柱通过钢节点进行连接,竖缝墙与混合梁一体预制,通过后浇齿槽节点与下部结构连接,竖缝墙可作为结构附加抗侧力构件,减小预制柱截面尺寸,并在弹塑性阶段提供附加阻尼比。该结构构造简单、受力明确、装配便捷。本文选取其中的普通结构与子结构,基于试验结果,通过有限元、理论研究及工程实例相结合的形式,进行了抗震性能分析,主要研究工作和结论如下:(1)对普通结构与子结构通过ABAQUS软件进行了精细化有限元模拟,其模拟结果在裂缝发展、破坏形式、滞回曲线及特征点等方面均与试验结果吻合较好,其中各特征点处的位移及荷载误差均在10%以内,从定性及定量的角度验证了有限元模型的可靠性。(2)基于验证后的有限元模型,进行了参数化分析,研究了轴压比、楼板宽度及梁柱线刚度比对普通结构抗震性能的影响,并研究了竖缝墙中缝间墙肢数、长宽比以及预制混合梁构造对子结构抗震性能的影响,根据参数分析结果,对普通结构及子结构在相关参数上的取值及构造形式给出了具体的建议。(3)基于D值法及等效刚度理论,提出了普通结构及子结构的抗侧刚度计算方法,并对其进行了验证;基于枢纽点理论,建立了竖缝墙的恢复力模型。此外,根据以上成果,给出了结构的性能指标,提出了相关设计建议。(4)基于工程实例,采用ETABS软件,对结构进行了小震、中震及大震下的计算分析,结果显示结构符合“强柱弱梁”、“强节点弱构件”的设计原则,竖缝墙可率先屈服耗能,在中震及大震下可分别提供1.6%和3.8%的附加阻尼比,结构整体可实现预期“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震性能目标。
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