现浇与预制装配式混凝土框架节点抗震性能试验

为研究预制装配式混凝土框架结构连接节点的抗震性能,探讨其与现浇混凝土框架结构节点之间的性能差异,设计并制作了2组预制装配式混凝土框架节点试件和1组现浇混凝土框架节点试件,通过试验研究试件的滞回特性、承载能力、位移延性、强度退化和耗能能力等抗震性能及其破坏特征。结果表明:通过合理的设计,预制装配式混凝土框架节点的滞回耗能性能与现浇混凝土框架节点相当,其承载力和初始刚度基本等同于现浇混凝土结构节点,但其承载力退化速度快于现浇混凝土框架节点,屈服后预制构件累积损伤程度较现浇构件严重;预制装配式混凝土框架节点在轴压比较大时,节点破坏较为严重,耗能更多。     

预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究进展(Ⅰ)——节点性能研究

阐述了预制装配式钢筋混凝土框架结构节点连接性能研究的重要性。介绍预制装配式钢筋混凝土框架结构节点连接性能研究的最新进展,所介绍节点包括预应力拼接节点、装配式节点、后浇整体式连接节点等。综述各类节点连接性能的刚度、强度、耗能性能及计算模型。介绍了国内外预制钢筋混凝土结构节点连接的设计规范及设计方法。最后指出,全装配式钢筋混凝土框架结构采用耗能节点对提高结构的抗震性能具有重要意义,开展装配式耗能节点及其结构体系的研究工作值得进一步重视。     

装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展

目前,装配式混凝土框架结构不仅在我国的建筑行业得到广泛使用,在欧洲国家也较为盛行.文章通过查阅关于装配式框架结构抗震性能的研究文献,得出构件的连接节点是决定装配式框架结构抗震性能优劣的主要部位的结论.为此,文章首先概述了装配式混凝土框架节点抗震性能的研究现状,归纳总结了在实际工程当中装配式混凝土框架节点的连接类型,梳理了装配式混凝土框架节点在施工当中常见的构造形式,剖析了装配式混凝土框架节点在工程应用当中的试验状况;然后以实际的研究成果为基础,详尽地论述了梁-梁节点、柱-柱节点、梁-板节点抗震性能的研究现状,重点针对各种梁-柱节点连接形式在实际应用中的优缺点进行了阐述,并针对性地提出相应的解决措施;最后指出了装配式混凝土框架结构连接节点的研究前景.     

新型预制装配式消能减震混凝土框架节点抗震性能试验研究

为了提高预制装配式混凝土框架结构的抗震性能,提出一种由扇形铅黏弹性阻尼器与预制装配式混凝土框架组合而成的新型预制装配式消能减震混凝土框架结构体系。对体系节点进行了设计,并对普通预制装配式梁柱节点试件和新型预制装配式梁柱消能减震节点试件进行了低周反复加载试验,研究了试件的滞回特性、承载能力、位移延性、强度退化和梁端受力筋应变等抗震性能及其破坏特征。结果表明:新型预制装配式梁柱消能减震节点通过扇形铅黏弹性阻尼器的往复剪切变形参与节点的滞回耗能,具有良好的耗能效果,该新型节点滞回曲线饱满,耗能能力强;节点的承载力和位移延性明显提高;扇形铅黏弹性阻尼器增强预制装配式梁柱节点的抗侧力和抗侧刚度,改变节点受力模式,使塑性铰区从梁端后浇区外移至预制梁与阻尼器连接外侧,实现了"强节点弱构件、强剪弱弯"性能要求。     

预制装配式框架结构体系消能减震研究

预制装配式框架结构的优势在于建造速度快、劳动力要求低、结构质量好、经济环保等,更有利于社会的持续健康绿色发展。但这种结构抗震性能比较差,地震时容易造成巨大的安全隐患和经济损失。基于上述预制装配式框架结构节点的抗震性能较差这一特点,文中提出了将多种消能装置,按其不同的消能减震性能特点布置在预制结构的梁柱节点和柱脚节点等薄弱节点,形成一种全新的预制装配式消能减震框架体系,提高预制装配式框架结构的抗震性能。     

装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展

装配式混凝土框架结构在国内外应用广泛,历史震害调查表明装配式框架结构抗震性能取决于构件的连接节点.通过对国内外关于装配式混凝土框架节点抗震性能的研究进展的总结,梳理了装配式混凝土框架节点的常用连接类型、构造形式以及抗震试验结果;简要回顾了梁-梁节点、柱-柱节点、梁-板节点抗震性能的研究成果;重点指出各种梁-柱节点连接形...     

预制装配式混凝土框架结构金属消能减震连接体系抗震性能分析研究

基于预制装配式混凝土框架结构梁柱节点施工困难,提出了新型预制装配式混凝土框架结构金属消能减震连接体系,为了研究该体系的抗震性能及减震效果,对消能减震连接体系和现浇框架进行了数值仿真分析,分析了消能器不同设计参数对该体系抗震性能的影响。分析结果表明:金属消能减震连接体系的抗震性能略优于现浇框架结构;该体系的抗震性能随阻尼器总高度和翼缘板厚度的增加而提高;腹板厚度对结构的抗震性能几乎没有影响;阻尼器不同材料强度对结构抗震性能有一定的影响。     

一种可用于预制装配式混凝土框架结构的软钢阻尼器

针对普通预制装配式混凝土框架结构抗震性能差,节点施工复杂等问题,提出了新型预制装配式混凝土框架金属消能减震连接体系。为进一步提升该体系的抗震性能,根据体系中金属阻尼器的受力特点开发了一种弯曲型金属阻尼器——双弯曲板阻尼器,阐明了其构造特点和耗能原理。采用有限元分析软件对加装双弯曲板阻尼器的预制装配式混凝土框架构件进行了仿真分析,结果表明:双弯曲板阻尼器构造合理,耗能效率高,且可满足结构的承载力需求;提高了装配式混凝土框架的节点耗能能力和延性;改善了装配式混凝土框架结构的整体性和抗震性能。双弯曲板阻尼器是一种适用于该体系且具有消能-承载双功能的消能装置。     

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。     

某预制全装配式框架结构节点抗震性能有限元分析

结合国内首个预制全装配式公建项目,选取典型框架处3种具有代表性的关键空间节点进行节点抗震性能分析.结合有限元方法,进行节点整体拟静力滞回性能研究,并与现浇框架节点、其他装配式节点进行比较.计算结果表明,所采用的预制型钢-混凝土组合节点,其承载力和节点延性均满足抗震设防要求,结构安全可靠.     

装配式混凝土框架节点基本性能研究进展

装配式混凝土框架结构是目前国内外应用和研究最多的工业化结构体系之一,其核心部位为梁柱连接节点。连接节点的构造方式及其抗震性能不仅影响装配式结构的施工效率而且直接决定了框架结构整体的抗震表现。从三个方面系统梳理了国内外关于装配式混凝土框架节点的研究进展： 1） 试验研究方面,归纳总结了装配式框架节点的几类常用连接类型和构造方式,并着重介绍了几种新连接方式、新材料运用和新设计理念在装配式节点中的应用,以及相关试验结果; 2） 数值模拟方面,介绍了目前常用的两类模拟方法,基于宏观梁柱单元的模拟方法和基于三维实体单元的模拟方法,指出了各自的优点与不足; 3） 设计方法方面,总结了各国关于装配式混凝土框架的设计方法,比较了规范间的差异。通过梳理装配式混凝土框架结构的发展现状、局限以及应用前景,对提高我国装配式混凝土框架结构设计水平和推广装配式混凝土结构的工程应用,具有重要参考意义。     

预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究进展(Ⅱ)——结构性能研究

阐述了预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究的重要性。介绍预制钢筋混凝土框架结构整体抗震性能研究的最新进展,所介绍的结构包括预制预应力拼接钢筋混凝土结构、后浇整体式钢筋混凝土结构、装配式钢筋混凝土结构等。介绍国内外预制钢筋混凝土结构设计规范及设计方法的研究进展。最后指出,设置有耗能减震元件的预制钢筋混凝土结构及预制钢筋混凝土隔震结构的抗震性能是今后需要进一步研究的重要内容。     

装配整体式混凝土框架的试验研究

本文介绍了一榀装配整体式混凝土框架与另一榀现浇钢筋混凝土框架在低周反复水平荷载作用下的对比试验。试验结果表明,采用钢管混凝土榫式柱接头,梁柱间采用齿槽接头,梁、柱纵筋采用滚轧直螺纹连接的装配整体式混凝土框架具有与现浇钢筋混凝土框架相似的抗震性能,可以应用于实际工程中。     

现浇柱预制梁混凝土框架结构抗震性能试验研究

为研究装配整体式混凝土框架结构的滞回性能、延性和耗能能力等抗震性能,并考察其在罕遇地震作用下进入弹塑性阶段的受力性能,进行了2个1/2比例的2层2跨现浇柱预制梁框架试件的低周反复荷载试验。2个试件分别为对比装配式框架试件和预制梁端底部钢筋带套管的框架试件,试验中结构的最大层间位移角达到1/25。试验结果表明：现浇柱预制梁框架结构具有稳定的滞回性能及良好的延性;整个试验过程中结构刚度退化明显,且刚度退化主要发生在屈服之前;梁端钢筋的套管很好地发挥了作用,套管将接缝处钢筋变形平均到套管中,增大了梁端塑性铰长度,进而提高了结构的变形能力。研究成果可为装配整体式混凝土框架在抗震设防区的推广和应用提供参考。     

大型装配式自复位剪力墙结构振动台试验研究

为研究装配式自复位剪力墙结构在地震作用下的低损伤特性以及新型节点连接形式的有效性,同济大学ILEE联合实验室与新西兰QuakeCoRE研究中心联合开展了大型装配式自复位剪力墙结构振动台试验研究。试验对象为二层足尺装配式结构,结构体系主要由承受重力荷载的外围框架和承担水平荷载的自复位剪力墙构成。框架柱为重力柱,梁柱节点为开槽梁节点,可减少梁伸长效应带来的楼板损伤;自复位剪力墙与楼板的连接,长边方向为柔性连接、短边方向为隔离式连接;一层楼板采用双T板,二层楼板采用压型钢板组合楼板;节点连接处设有钢、铅、黏滞等三类阻尼器。在振动台试验中考虑了不同地震水准、地震动输入、结构设计等对结构动力响应的影响。试验结果表明,该结构在1g地震动输入下仍具有低损伤、自复位特性,试验间多次更换阻尼器,成功实现了关键部件的可更换性。     

装配式预制混凝土框架结构缩尺模型拟动力试验研究

对一个单层、单跨、三榀、采用橡胶垫螺栓连接梁柱节点的装配式预制混凝土框架结构1/2缩尺模型进行拟动力试验,研究该结构在地震作用下的破坏模式、变形、滞回、耗能、强度、刚度等抗震性能。试验结果表明:此类装配式预制混凝土框架结构具有较好的抗震性能;采用橡胶垫螺栓连接的梁柱节点在试验中工作状态良好,而采用焊接连接的板梁节点在试验中破坏严重;屋面板与梁的焊接节点是此类结构的抗震薄弱环节。建议今后工程设计中对此类结构的板梁连接节点进行加强或采用柔性连接。     

Experimental investigation of dry mechanical beam–column joints for precast concrete based frames

This paper proposes dry mechanical beam–column joints for fully restrained moment connections of concrete components. This novel joint can be used for reinforced concrete precast frames and steel–concrete composite precast frames. The new dry mechanical joint consists of extended steel plates with bolts designed to transfer tension and compression forces, providing fully restrained moment connections at the beam–column joint. The extended end plate with bolts introduced for column‐beam joint assembly was originally used in the steel moment frame, as introduced in AISC 358. This study developed similar but unique mechanical joint details for concrete frames in order to provide fully restrained moment connections for both steel–concrete composite precast frames and reinforced concrete precast frames. Experimental and analytical investigations were performed to verify the structural behavior of fully restrained moment connections for concrete components in order to identify the parameters that influence the structural behavior of dry mechanical moment concrete connections. These connections are expected to be used in modular offsite construction for buildings and heavy industrial plants. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

预应力自复位装配式混合框架结构抗震性能试验研究

为了提高传统装配式混凝土结构的抗震能力,结合螺栓连接的施工性能、后张预应力筋的复位性能和腹板摩擦装置的耗能性能优势,提出一种预应力自复位装配式混合(SPH）框架结构。SPH框架结构由预应力钢筋混凝土柱和预制预应力钢-混凝土混合梁通过高强螺栓拼装而成,主要通过布置在梁与柱内的后张无黏结预应力筋提供复位力,通过混合梁内的摩擦装置与钢梁段的塑性变形进行耗能。完成了1榀无预应力装配式混合(NPH）框架及2榀SPH框架的低周往复加载试验,分别考虑了预制梁、柱内预应力筋初始预应力、摩擦装置处高强螺栓初始预紧力及柱脚构造措施对该类结构承载能力、复位性能及耗能能力等抗震性能的影响。研究结果表明：采用千斤顶非接触锚具的后张预应力筋方法行之有效;SPH框架相较于NPH框架表现出更好的承载性能、复位效果、变形及耗能能力;SPH框架表现出明显的两阶段特征,即在位移角2.0%以前,结构整体表现为“强复位、低耗能”特点,可以有效控制残余变形,相对自复位率保持在85%左右,在位移角2.0%以后,结构整体表现为“弱复位、强耗能”特点;整个试验过程中SPH框架主体构件损伤不明显,基本实现震后可恢复功能。     

装配式夹心剪力墙结构抗震性能研究

夹心剪力墙包含夹心段和暗柱,在装配式夹心剪力墙结构中只考虑暗柱区域的竖向连接。为了研究采用不同连接形式的装配式夹心剪力墙结构的抗震性能,设计了3种连接形式,即湿式连接、干式刚性连接和摩擦耗能连接,并对3种连接形式的装配式夹心剪力墙结构进行了拟静力试验。结果表明：采用湿式连接和干式刚性连接的结构抗震性能基本一致,两者都主要依靠底层的塑性变形耗散能量;夹心构造改变了传统低矮剪力墙容易发生剪切破坏的模式,该类剪力墙主要发生弯曲变形及破坏;在采用摩擦耗能连接的结构中,混凝土结构主体在加载结束时仍保持弹性工作状态,刚度和承载力均较采用刚性连接结构的低,累积耗能未降低,摩擦耗能连接件达到了耗散地震能量和保护混凝土结构主体免遭塑性破坏的目的,底层水平缝处的连接件依靠水平缝的开合位移耗散能量,竖缝处的连接件依靠竖缝两侧墙体的相互错动位移耗散能量;采用摩擦耗能连接的结构需要额外的预应力增大其自复位能力。另外,建立了数值分析模型,采用分层壳和桁架单元分别模拟夹心剪力墙和接缝处的连接件,模拟分析的滞回曲线和主应变分布与试验结果吻合较好,该数值分析模型可用于模拟装配式夹心剪力墙结构在地震作用下的响应。