装配式混凝土框架浆锚中节点抗震性能试验研究

为了研究装配式混凝土框架浆锚中节点的抗震性能,推动预制拼装技术的应用发展,本文设计制作了装配式浆锚中节点试件和作为对比的现浇整体中节点试件。采用低周往复循环加载试验,研究了装配式节点与现浇节点在破坏形态、滞回特性、耗能能力,延性性能等性能指标。结果表明:装配式浆锚连接中节点与现浇整体节点的承载力和位移延性相近,但裂缝分布、钢筋应变规律及核心区剪切变形等方面存在差异。灌浆套筒、后浇区以及钢筋孔影响装配式节点的塑性铰和节点核心区的抗震性能,在设计时应充分考虑。     

套筒灌浆缺陷对装配式混凝土柱抗震性能影响的试验研究

为研究套筒内部的灌浆缺陷对装配式构件抗震性能的影响,完成4个剪跨比为5、轴压比为0.3的装配式混凝土柱的拟静力试验。试件BM-01灌浆饱满作为对比试件,试件QX-01~03分别减少1根、2根和3根纵筋与灌浆料锚固长度的50%以模拟灌浆缺陷(每个试件共8根纵筋)。试验结果表明,试件BM-01钢筋与灌浆料黏结良好;荷载-位移滞回曲线饱满且正负方向对称,耗能性能良好。缺陷试件破坏时在柱底坐浆层形成主水平裂缝;钢筋与灌浆料间产生滑移;随灌浆缺陷的增加,荷载-位移滞回曲线的捏缩效应和不对称性越发明显。灌浆缺陷导致试件承载力和延性性能的降低,缺陷试件负方向(灌浆缺陷套筒受拉)的峰值荷载和极限荷载为饱满试件相应值的70%~90%;灌浆缺陷最大的试件QX-03延性系数仅为饱满试件BM-01的58%。随着灌浆缺陷和水平位移的增大,缺陷试件的刚度和耗能性能相对于饱满试件加速下降。在层间位移角θ=1/50时,缺陷试件的刚度约为饱满试件BM-01的70%~90%;耗能为饱满试件BM-01的75%~95%。     

预制柱灌浆套筒连接节点有限元分析

采用有限元软件ABAQUS分析了预制柱灌浆套筒连接节点在地震荷载作用下的表现,探讨了不同轴压比和角钢强度对节点抗震性能的影响。有限元分析结果表明:有限元模型合理可靠,预制柱灌浆套筒连接节点具有良好的抗震性能;在一定范围内增大角钢强度和厚度,可提高节点的承载力。     

受火后套筒灌浆连接装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为了研究火灾后套筒灌浆连接装配式混凝土剪力墙的抗震性能，对4榀受火后套筒灌浆连接装配式混凝土剪力墙、1榀受火后现浇剪力墙对比试件及1榀常温未受火套筒灌浆连接剪力墙对比试件进行低周反复加载试验，研究受火时间、暗柱设置、套筒灌浆连接方式对套筒灌浆连接混凝土剪力墙的破坏形态、承载力、刚度、延性、耗能能力的影响。试验结果表明：与常温未受火套筒灌浆连接剪力墙相比，受火后套筒灌浆连接剪力墙在低周往复拟静力加载过程中会出现混凝土塌落现象，受火60、113 min的套筒灌浆连接剪力墙承载力分别降低4.68%、13.15%,位移延性系数分别降低2.56%、7.73%,初始刚度分别降低9.92%、27.73%;在相同受火时间下，暗柱对受火后套筒灌浆连接混凝土剪力墙的承载力影响不大，但可以增加刚度、延性和耗能能力；与现浇剪力墙相比，受火113 min后套筒灌浆连接剪力墙承载力降低20.72%,初始刚度降低9.33%,位移延性系数增加4.68%,在屈服前耗能能力优于现浇剪力墙，在屈服后耗能能力劣于现浇剪力墙。     

附加抗侧耗能装置的可恢复功能装配式柱脚节点抗震性能试验研究

基于塑性损伤控制、耗能元件可更换以及抗侧刚度分离等设计理念,提出了一种附加抗侧耗能装置的可恢复功能装配式柱脚节点,由底部铰接方钢管柱与抗侧耗能装置通过高强螺栓群拼装而成。为考察柱脚节点的抗震性能、震后修复性能以及低周疲劳性能,对3个边柱柱脚节点和1个中柱柱脚节点进行拟静力试验研究,获得了滞回曲线、骨架曲线、应力变化曲线、延性及耗能能力等性能指标。研究结果表明：柱脚节点具备良好的承载能力、耗能能力、抗震性能及震后修复性能,可以将结构的塑性损伤集中于抗侧耗能装置处,震后只需更换柱脚的抗侧耗能装置及高强螺栓即可恢复节点的使用功能;修复后的柱脚节点具备与原节点相似的力学性能,为多次修复提供了可能性;同时,柱脚节点经过30次循环低周疲劳加载后性能稳定,附加抗侧耗能装置可以作为位移相关型阻尼器使用;中柱柱脚节点的抗震性能相较边柱柱脚节点更佳,但应保证方钢管柱节点域处的焊缝质量。     

灌浆缺陷影响下装配式混凝土框架抗震性能试验研究

装配式结构中套筒连接常由于施工不当或套筒堵塞等原因造成灌浆缺陷,严重影响了装配式混凝土框架的抗震性能。为了评估存在套筒灌浆缺陷装配式框架结构的抗震性能,进行了1榀现浇框架和1榀环向灌浆缺陷率为30%的装配式框架的拟静力试验。研究结果表明：与现浇框架相比,30%灌浆缺陷率影响下装配式混凝土框架的承载能力下降了20%,抗侧刚度仅约为现浇框架的80%,刚度衰退也更为迅速;两榀框架的位移延性系数均在2.6~3.0之间,但环向灌浆缺陷率为30%的装配式混凝土框架的峰值位移和极限位移仅约为现浇框架的70%。因此,存在套筒灌浆缺陷的装配式框架结构抗震性能弱于现浇框架结构。     

外露式钢框架柱脚抗震性能试验研究

为提高外露式柱脚抗震设计的可靠性,通过缩比试验研究两组不同柱脚试件在循环往复荷载作用下的整体响应和各组成单元的局部响应情况,并根据试验结果,分析柱脚在地震作用下的耗能特性、屈服机制、滞回性能、延性及刚度特性,给出抗震设计建议.     

新型装配式混凝土框架节点抗震性能试验研究

为了改善装配式混凝土框架结构的抗震性能,实现装配式结构震后具有一定的可修复功能,通过在梁端塑性铰区纵向钢筋上串联碟簧装置为节点提供恢复力并保护塑性铰区混凝土,提出一种基于全灌浆套筒连接的新型装配式混凝土框架节点。设计并制作钢筋混凝土现浇节点试件、采用全灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点试件和内置碟簧装置的新型装配式混凝土节点试件各1件,通过低周往复试验分析节点试件的破坏过程、滞回特性、耗能能力等抗震性能,并采用数字图像相关法(Digital Image Correlation, DIC)对框架节点的破坏特征进行分析。试验结果表明：新型装配式混凝土节点的耗能和抗震性能优于普通灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点;碟簧装置在新型装配式节点加载过程发挥了类似阻尼器的作用,将节点核心区的一部分损伤转移到梁端内置碟簧区域,具有集中损伤的特性;DIC技术能够预测和记录试件在加载过程中的裂缝开展和破坏过程,可精细化分析试件破坏特征,适用于钢筋混凝土结构的裂缝分析和损伤监测。     

装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度检测试验

对装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度的进行检测分析,采用不同方法进行试验,结合试验结果判断其准确性.结果表明:预埋钢丝拉拔法和预埋传感器在检测结果上都比较准确,但是2种不同的方法在适用性上有一定的差别,应结合实际情况进行选择.     

套筒位置对预制装配式桥墩抗震性能的影响分析

为研究套筒位置对预制装配式桥墩抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立了灌浆套筒分别布置在墩身底部和承台顶部两种有限元模型.在往复荷载作用下,分析比较了两类不同装配式桥墩的塑性损伤及接缝变形发展规律,并通过滞回曲线和骨架曲线研究刚度退化、等效粘滞阻尼系数、残余位移等预制装配式桥墩的抗震性能.结果表明:两类装配式的...     

装配式建筑节点抗震性能研究

随着我国建筑工业化进程的蓬勃发展,住宅工业化的趋势更是逐渐显现,特别是20世纪以来我国城市化的进程不断加快,这使得装配式建筑结构的应用再次成为了研究的热点。装配式建筑结构相较于传统的现浇建筑方式,体现出了其诸多的优势,但是,装配式建筑的抗震性能却差强人意,装配式建筑结构力学抗震性能的关键则是预制的梁、板、柱、墙的连接,所以这使得对于装配式建筑结构中抗震节点的研究显得尤为重要。基于此,该文对于装配式建筑节点抗震性能研究的发展和应用做出了分析和总结。     

套筒灌浆缺陷整治预制混凝土柱抗震性能的试验研究

针对预制混凝土柱套筒灌浆缺陷进行了缺陷整治前后抗震性能的试验研究。共设计了9根预制混凝土柱试件,采用直接补灌法和破型修复法对预制混凝土柱试件的套筒灌浆缺陷进行整治,并开展了低周往复对比试验研究,分析了套筒灌浆缺陷整治前后各预制混凝土柱试件的破坏模式、滞回特性、承载力、延性和耗能能力等抗震性能的变化规律。结果表明,预制混凝土柱试件有柱底截面破坏和套筒顶截面破坏两种破坏模式,套筒灌浆缺陷整治后预制混凝土柱试件的破坏模式与套筒灌浆无缺陷预制混凝土柱试件相同,均发生柱底截面破坏。带套筒灌浆缺陷预制混凝土柱试件缺陷整治后的正向峰值荷载较缺陷整治前提高了19%～62%,破坏点位移提高了11%～50%,累积总耗能值提高了48%～157%。带套筒灌浆缺陷预制混凝土柱试件整治后的滞回特性、承载力、延性与耗能能力等均基本恢复至套筒灌浆无缺陷预制混凝土柱试件的水平。推荐的直接补灌法简单有效、操作方便,可在实际工程中推广应用。     

装配式混凝土剪力墙-梁钢套筒节点性能试验研究

为研究螺栓连接的装配式剪力墙-梁节点的抗震性能,提出了一种在剪力墙内预埋高强螺杆,然后通过钢端板与混凝土梁连接的节点,设计了3组缩尺装配式试件与1组缩尺现浇试件,并对其进行了拟静力试验,研究分析了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等。结果表明：3组装配式试件的滞回曲线呈“弓形”,且装配式试件的峰值承载力比现浇试件提升了8.42%～21.05%,位移延性系数在4.28～4.66之间,等效黏滞阻尼系数均在0.18～0.24之间,证明了该装配式节点具有良好的抗震能力和变形能力。     

UHPC连接的新型装配式节点抗震性能研究

文章结合UHPC的优势和装配式结构特点,提出了一种含型钢暗牛腿的新型UHPC装配式节点。通过数值模拟研究了新型UHPC装配式节点的抗震性能,探究了新型节点中型钢暗牛腿的嵌入长度和伸出长度对新型节点承载力和抗震性能的影响。结果表明：文章选取的本构模型和采用的数值计算方法能够较好地表征UHPC装配式节点的力学性能。所提出的含型钢暗牛腿的新型UHPC装配式节点具有更好的抗震性能,满足“强柱弱梁”的设计要求;适当增加型钢暗牛腿嵌入长度和伸出长度,可以提高节点的承载力和刚度,且增加型钢暗牛腿的伸出长度对节点的抗震性能提升更为显著。     

钢筋混凝土框架梁柱节点灌浆套筒连接抗震性能研究

设计并制作了4个钢筋混凝土框架梁柱节点试件,其中两个现浇整体节点试件,两个预制装配梁柱节点试件（采用灌浆套筒连接钢筋）,轴压比分别为0.3和0.4。对试件进行低周往复加载试验,研究了梁柱节点试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、耗能性能以及灌浆套筒接头受力状态等。结果表明：预制装配梁柱节点试件的耗能能力略低于现浇整体梁柱节点试件的耗能能力,两者破坏形态明显不同,预制装配节点试件的裂缝分布比较集中,主要分布在梁柱交界面、灌浆套筒端部区域以及梁跨中截面区域,而现浇节点试件的裂缝分布比较均匀密集;加载前期,轴压比对滞回性能影响不明显,而加载后期,轴压比对预制装配整体式节点试件节点核心区的钢筋滑移和剪切变形影响较为明显;基于试验结果,对灌浆套筒材料进行简化等效处理,并对节点不同区域采用不同的截面属性,采用OpenSees有限元软件对节点试件进行了模拟,其模拟结果与试验结果吻合较好。     

外露式钢柱脚节点抗震性能试验研究

为了研究外露式钢柱脚节点抗震性能和提高外露式柱脚抗震设计的可靠性,本文针对外露式柱脚连接节点的抗震性能进行了试验研究,将两组不同的柱脚试件在循环反复荷载作用下的整体响应和各组成单元的局部响应情况进行对比。根据试验结果,分析柱脚节点在地震作用下的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、延性及耗能指标。试验结果表明:两个试件的初始刚度基本接近,但是无翼缘支撑板的柱脚刚度退化要明显快于有翼缘支撑板的柱脚;有翼缘支撑板的柱脚的延性系数比无翼缘支撑板的柱脚提高约28.7%,而耗能系数提高约10.1%;翼缘支撑板可以提高柱脚的连接强度和承载能力,使得节点区域各构件的协同作用加强;柱脚区域的力学特性表明其破坏形式为半刚性特性且在柱根部出现塑性铰。     

装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆连接质量控制

钢筋套筒灌浆连接对施工工艺要求较高,较小的质量偏差可能对接头的性能影响可能就很大,近年其连接质量问题频出,影响了工程推广应用。文章从钢筋套筒灌浆连接的技术原理出发,确定其关键控制参数,总结当前施工中普遍存在的质量问题及相关控制方法,并提出相关建议,以期为类似工程提供参考。     

装配式混凝土结构中钢筋套筒灌浆连接公差积累分析

在装配式混凝土结构工程中,精准地采用可靠合理的竖向连接方式是保证结构质量和安全的关键,而实际工程中竖向构件连接多采用钢筋套筒灌浆连接,因此详细阐述了装配式混凝土结构在竖向构件连接中存在的问题,同时以套筒灌浆连接为例,通过理论分析和计算相结合的手段,研究了采用套筒连接器致使混凝土保护层厚度过大和因误差积累而产生的不合理偏差的问题。由此可知,当采用套筒连接器时,混凝土保护层应考虑防裂、防剥落措施,规范对于套筒灌浆段最小内直径的取值偏小,为装配式混凝土结构相关理论的完善及发展提出一些建议。