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在预制混凝土框架结构中引入后张预应力筋所形成的结构体系,除了具有普通预制混凝土结构的施工速度快、环境污染小、质量有保证、耐久性好等优势外,还具有以下几个特点:(1)易于实现梁铰耗能机制;(2)易于评估地震造成的结构损伤;(3)结构恢复性能好,残余变形小,易于修复。但是由于传统预制结构整体性能差,节点连接可靠性不足,耗能能力差,往往使其在地震区的应用受到限制。然而无粘结后张预应力装配混凝士结构具有广阔的发展应用前景,而国内对其抗震能力和设计方法的研究并不多。因此,有必要对其进行深入的探讨和研究,以促进其在我国抗震设防区的应用和发展。本文通过对四榀装配式无粘结预应力混凝土框架边节点试件的低周反复荷载试验,对其受力过程、破坏形态、滞回特性、位移延性、变形恢复能力、刚度退化和耗能能力等抗震性能进行了试验研究。研究表明,四榀构件的受力变形状况基本一致都经历了弹性、屈服和极限三个部分,构件的延性和变形自我恢复能力很好;四榀框架边节点试验后的损伤情况显示,试验达到设计目的,构件在梁端形成了梁铰耗能机制,变形主要集中在梁柱连接处的砂浆上,而构件本身破坏变形微小;构件的承载能力随着预应力初始张拉应力和预应力筋面积的增加而增大,而耗能能力随着预应力初始张拉应力的增大而降低,说明预应力筋的加入降低了结构的耗能能力。建立了以变形主要集中在连接处砂浆上的梁端弯矩-转角的单向加载全过程迭代求解方法。该方法中,假定把装配式无粘结预应力混凝土框架结构在水平荷载作用下的梁端变形完全指派给接缝处的砂浆。将迭代求解结果与试验结果进行对比表明,简化计算方法具有一定的精确度,能够满足实际设计的要求。采用ANSYS workbench12.1对试验构件进行了有限元分析模拟。利用workbench对于接触面的处理,实现了预应力筋的无粘结性和预制结构连接面的有效定义。模拟结果与试验结果基本一致,说明了模拟具有一定的精确度,能够用以验证和完善研究内容。无论是试验结果还是模拟结果都可以看出,在层间位移角达到3%时结构构件除了在梁柱连接处的砂浆上出现了破坏外,梁柱本身并没有出现明显的破坏。因此,装配式无粘结预应力混凝土框架结构体系由于其较好的变形恢复能力和残余变形小而集中,易于修复的良好性能,在采取合理抗震措施的情况下,可以应用于地震区。