预应力装配整体式混凝土框架抗震性能试验研究

课题组提出了以预应力压接方式实现装配整体目标的高效、高预制装配率预应力框架结构体系——预应力装配整体式混凝土框架结构体系,并开展了系统研究.本文为研究其抗震性能,对一榀单层单跨预应力装配整体式混凝土框架结构进行了低周往复荷载试验,分析了其在低周往复荷载作用下的受力特点、破坏形态、延性和耗能能力等性能.试验结果表明:低周往复荷载作用下,框架梁两端钢筋首先屈服,并出现塑性铰,破坏形态与现浇结构类似;滞回曲线呈现较饱满的梭型形状,极限层间位移角达1/18,位移延性系数6.49,结构具有良好的塑性变形能力和耗能能力,表现出良好的整体性和抗震能力.     

高强螺旋箍筋约束混凝土柱连接抗震性能试验研究与理论分析

对于采用高强螺旋箍筋约束混凝土柱的装配整体式框架结构,提出了一种新的柱-柱连接方式,即在局部外包钢管设置横穿栓筋进行连接。制作足尺装配整体式柱和整浇柱试件,对其进行低周反复加载拟静力试验。通过观测试件的受力、变形、破坏过程及破坏形态,分析其承载能力、变形能力和耗能能力,验证了新型连接的可靠性。结果表明：在高轴压比下,采用新型连接的高强螺旋箍筋约束混凝土装配整体式柱与相应整浇柱均具有良好抗震性能,可以替代整浇柱应用于高烈度地震设防区的建筑结构中。结合试验,对新型连接的受力机制进行理论分析,提出了连接屈服荷载和破坏荷载的计算式,并通过计算结果与试验结果的比较,验证了理论公式的正确性。     

装配整体式梁-柱边节点抗震试验研究

通过对装配整体式混凝土框架梁-柱边节点的低周反复荷载试验,研究其破坏形态和破坏机理,分析了构件受力的滞回曲线、骨架曲线、延性系数等抗震性能指标,并对节点安全性进行评判。试件满足＂强柱弱梁＂、＂强剪弱弯＂和＂强节点、强锚固＂的要求,具有良好的延性、整体性及耗能能力,抗震性能良好。试验为装配整体式钢筋混凝土框架结构体系的推广应用提供试验论证,促进装配整体式混凝土结构的发展。     

新型装配式预应力混凝土框架梁柱节点抗震性能试验研究

新型装配式预应力混凝土框架结构,通过后张预应力钢绞线和预应力螺纹钢筋产生的预压力实现梁柱节点连接。为研究该节点的抗震性能,设计并制作了4个试件,对其进行拟静力试验,分析了其破坏形态、滞回特性、刚度退化、变形能力、承载力及耗能能力,探讨了剪跨比、截面预压应力对其抗震性能的影响,并建立了梁端接缝截面受弯承载力计算方法。研究结果表明：各试件均发生了梁端弯曲破坏,滞回曲线呈反“S”形或饱满“弓形”,位移延性系数均大于3,强屈比在1.07～1.33之间,整体表现出较好的耗能能力、变形能力;剪跨比对节点的抗震性能影响不明显;截面预压应力分布对节点抗震性能有一定的影响,梁端接缝截面均匀受压时,其耗能能力、位移延性等综合抗震性能相对最优。     

装配整体式预应力混凝土框架节点抗震性能试验研究

为研究新型装配整体式预应力混凝土框架结构抗震性能,设计制作了装配整体式预应力混凝土框架无牛腿梁柱节点、暗牛腿梁柱节点和现浇梁柱节点试件。对3个试件进行了低周往复荷载试验,对比分析了各试件的破坏形态、滞回特性、位移延性以及能量耗散等抗震性能。结果表明：各试件的破坏形式均最终表现为梁端塑性铰破坏;装配式节点的开裂荷载比现浇节点的略高,极限承载力较现浇节点略低;各试件滞回曲线的滞回环较为饱满,现浇节点、无牛腿梁柱节点和暗牛腿梁柱节点的能量耗散系数分别为3.51、3.17和2.90,位移延性系数分别为4.19、4.83、4.52,装配式预应力框架节点表现出与现浇预应力框架节点等同的抗震性能。     

基于螺栓连接的新型钢筋混凝土框架装配式节点抗震性能研究

基于拟静力试验,研究基于螺栓连接的新型钢筋混凝土(RC)框架装配式节点的抗震性能,并与装配整体式混凝土结构框架节点进行对比,分析破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移和延性、刚度与承载力退化及耗能等指标,以及轴压比对新型节点抗震性能的影响。研究表明:新型节点相对于装配整体式节点,承载力降低19%,延性降低16. 7%,承载力与刚度退化加快,但具有更好的耗能能力;新型节点的破坏形式均为梁端受弯破坏;当轴压比小于0. 4时,增大轴压比可提高新型节点的初始刚度与承载力,但会降低延性及耗能能力,并加快刚度和承载力退化。     

新型装配整体式板-钢框架结构模型振动台试验研究

为了研究新型装配整体式板-钢板剪力墙钢框架结构的抗震性能,对一个非对称体型新型装配整体式板-钢板剪力墙钢框架结构进行了1/4整体模型模拟地震振动台试验,试验得到结构在地震动作用下的加速度响应、位移响应以及应变响应;该结构能够满足抗震规范的要求,加载到罕遇地震时,混凝土板出现了局部微裂缝.不浇现浇面层的装配式整体式预制楼板与工字钢梁连接良好,新型装配整体式空心板表现出较好的抗震性能.本文分析了强烈度地震作用下结构的地震反应、破坏形态,给出了结构薄弱部位的构造设计意见,为同类结构的抗震设计提供了试验依据.     

装配整体式混凝土框架端节点试验研究

通过对装配整体式混凝土框架梁-柱端节点的低周反复荷载试验,研究其破坏形态和破坏机理,分析了构件受力的滞回曲线及钢筋、混凝土受力情况,并对节点安全性进行评判。试件满足＂强柱弱梁＂、＂强剪弱弯＂和＂强节点、强锚固＂的要求,具有良好的整体性及耗能能力,抗震性能良好。试验为装配整体式钢筋混凝土框架结构体系的推广应用提供试验论证,促进装配整体式混凝土结构的发展。     

新型装配整体式梁柱节点低周反复荷载试验研究

通过对3个新型预制预应力混凝土梁装配整体式框架梁柱节点低周反复荷载作用下的试验,深入研究了该新型框架梁柱节点件的裂缝分布、破坏形态、滞回曲线及骨架曲线等抗震性能。研究结果表明,该新型预制预应力混凝土梁装配整体式框架具有良好的抗震性能。     

装配式混凝土框架结构研究现状

结合国内外理论和试验研究成果,介绍了装配式混凝土框架结构的不同构造形式,并综述了装配整体式框架结构、全装配式框架结构、预应力框架结构、设置耗能装置的装配式框架结构节点以及整体结构的抗震性能,指出了装配式混凝土框架结构在研究中存在的若干问题,并提出了下一步研究的建议。     

钢纤维高强无粘结预应力混凝土扁梁框架抗震性能试验研究

本文将钢纤维混凝土技术与无粘结预应力混凝土技术结合用于扁梁框架结构,研究钢纤维对高强无粘结预应力扁梁框架结构抗震性能的影响。通过采用MTS伺服加载系统对三榀具有相同尺寸、配筋和混凝土强度等级,不同钢纤维含量的高强无粘结预应力混凝土扁梁框架进行水平低周反复荷载下的拟静力试验,研究钢纤维对于高强预应力扁梁框架破坏形态、滞回特性、位移延性、耗能能力以及强度和刚度退化等抗震性能指标的影响。研究结果表明,钢纤维不仅可以提高无粘结预应力混凝土扁梁框架的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,改善其破坏形态,还可以有效提高扁梁框架的刚度、延性和耗能能力,从而提高结构的抗震性能,钢纤维可以部分替代扁梁框架节点内箍筋来抵抗剪力。     

屈曲约束支撑装配式混凝土框架结构抗震性能试验研究

消能减震技术能有效地提高装配式混凝土结构的整体抗震性能,改善其破坏模式。然而,目前对屈曲约束支撑装配式混凝土框架结构尚缺乏试验研究。为了获悉屈曲约束支撑装配式混凝土框架的抗震性能和破坏机理,文章进行3榀屈曲约束支撑装配式混凝土框架和1榀现浇混凝土框架的低周反复荷载试验。研究了地震作用下采用整体式和暗牛腿式预制混凝土梁柱节点的屈曲约束支撑装配式混凝土框架抗震性能,观察和记录试验现象和破坏特征,对各试件的滞回曲线、刚度退化、耗能能力、骨架曲线和延性系数等进行对比分析。试验结果表明：屈曲约束支撑装配式混凝土框架具有良好的耗能能力和延性,能量耗散系数E=1.464?1.759,延性系数?=3.02~3.61,屈曲约束支撑可以有效地提高装配式混凝土框架的抗震性能,改善其失效模式;研发的支撑与梁柱连接节点的连接构造可以有效地实现屈曲约束支撑与装配式混凝土框架在地震作用下的协同受力。文中研究成果将为屈曲约束支撑在多高层装配式混凝土结构中的设计和应用提供科学依据。     

后张预应力预制混凝土框架梁柱节点抗震性能试验研究

采用后张预应力筋将预制梁柱拼装在一起的连接方式属于延性连接,地震作用下塑性变形主要集中在连接部位,梁柱构件均保持弹性。采用这类连接的预制混凝土框架结构具有结构恢复性能好、耐久性好、有利于实现大跨度预应力混凝土框架结构的"梁铰耗能机制"等优点。为了研究其抗震性能,对4榀梁柱中节点进行低周反复加载试验。其中,2榀试件中预应力筋为有黏结,另外2榀预应力筋在梁端一定范围内设置为无黏结。试验结果表明,4榀试件的破坏主要集中在梁柱连接截面附近,梁柱构件本身及节点核心区破坏都比较轻微;与普通钢筋混凝土构件相比,试件滞回环面积较小,耗能能力较差,但残余变形较小,恢复性能较好;预应力筋在梁柱连接截面附近为无黏结的试件由于预应力筋没有达到屈服强度,耗能更小,恢复性能也更好;4榀试件最大楼层位移角介于0.359～0.439之间,大于我国抗震规范规定的框架结构最大弹塑性层间位移角限值,具有足够的变形能力。     

对建筑物多层预应力混凝土结构抗震设计的分析

现建筑预应力混凝土框架结构的抗震能力与抗震性能常混一为谈，研究者较少进行预应力混凝土框架结构抗震能力的试验研究，以致工程技术人员将钢筋混凝土框架结构抗震设计方法用于它的抗震设计。这种不根据多层多跨预应力混凝土受力特点的抗震设计方法并更不能保证它的抗震能力，甚至会出现不经济不合理的抗震设计，主要体现在预应力混凝土框架结构的耗能机制、延性设计方法和构造措施方面。     

预应力与非预应力高性能混凝土梁抗震性能试验研究与有限元分析

基于预应力与非预应力高性能混凝土梁的低周反复荷载试验,对其受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、恢复力模型、变形恢复能力、延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能进行了较为深入的研究与分析。研究表明:非预应力高性能混凝土梁具有良好的抗震性能,中等预应力度的高性能混凝土梁也具有较好的抗震性能。编制了预应力与非预应力高性能混凝土梁基于本构关系的滞回全过程非线性有限元分析程序,程序计算值与试验结果吻合良好。     

预应力混凝土框架结构抗震设计探讨

预应力混凝土框架结构的抗震能力与抗震性能常混为一谈，研究者较少进行多层多跨预应力混凝土框架结构抗震能力的试验研究。以致多数工程技术人员将钢筋混凝土框架结构抗震设计方法用于它的抗震设计。这种不根据多层多跨预应力混凝土受力特点的抗震设计方法并不能保证它的抗震能力。甚至会出现不经济不合理的抗震设计．主要体现在预应力混凝土框架结构的耗能机制、延性设计方法和构造措施方面。     

低周反复荷载下新型组合框架结构受力性能的试验

按照现行规范的有关规定设计制作了1榀2跨单层新型外包钢-混凝土组合梁-普通钢混凝土柱的组合框架结构模型，并通过施加恒定竖向荷载和低周反复水平荷载，对模型框架进行了抗震性能试验研究。分析了新型组合框架滞回性能、变形能力、承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等受力性能。试验表明，新型组合框架结构具有良好的抗震能力。     

全预制装配整体式剪力墙结构抗震性能研究

为研究全预制装配整体式剪力墙结构(NPC)的抗震性能,以江苏海门中南世纪城33号楼为例,进行了1/2模型设计与振动台试验,采用低周反复加载试验手段,掌握框架的裂缝开展、出铰顺序、破坏过程和破坏形态,分析全预制装配短肢剪力墙结构的破坏机制、承载能力、变形、滞回特性、耗能能力等结构特性,并与现浇混凝土框架结构比较.结果显示,两种结构体系性能相近.     

带非承重墙预制梁装配式混凝土框架结构抗震性能试验研究

针对一种新型装配式框架——带非承重墙预制梁装配式混凝土框架的抗震性能进行了深入研究。通过对空框架、砌块填充墙框架、带非承重墙预制梁框架的足尺试件进行抗震性能试验,主要研究了各类填充墙及不同连接构造的预制非承重墙对框架受力性能的影响。结果表明,与传统砌块填充墙相比,预制非承重墙对框架受力性能的影响较大,破坏形态为框架受剪破坏,其承载力、刚度、耗能能力等提高显著,但变形能力及位移延性下降。根据试验结果,给出了预制非承重墙对框架结构的周期折减系数范围。试验研究表明,带非承重墙预制梁框架的抗震性能与砌块填充墙框架有较大区别,从结构分析、构件设计等方面均需要采用不同的设计方法。     

预应力组合梁框架抗震性能研究

本文对预应力组合梁框架的抗震性能进行试验研究与滞回分析。基于预应力组合梁框架的低周反复荷载试验,对其破坏形态、破坏机制、位移延性、耗能能力、刚度退化、变形恢复能力等抗震性能进行了较为系统的研究。研究表明预应力组合梁框架具有优良的抗震性能。编制了预应力组合梁框架滞回分析程序,探索了预应力组合梁框架理论分析的新途径。