新型全預(yù)制裝配式框架體系研究.pdf

1、近年來預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步作為一種重要的建筑結(jié)構(gòu)體系，越來越受到人們的關(guān)注。預(yù)制裝配式建筑體系多數(shù)采用濕式連接，其工業(yè)化程度不高，不利于構(gòu)件的標準化生產(chǎn)。目前，裝配式框架結(jié)構(gòu)的干式剛性連接節(jié)點構(gòu)造較少，可靠性較差，抗震性能有待提高;在預(yù)制裝配式框架的研究方面比較落后，需要進行大量的系統(tǒng)研究。本文在搜集整理國內(nèi)外裝配式框架結(jié)構(gòu)及節(jié)點連接相關(guān)資料基礎(chǔ)之上，對新型干式梁柱節(jié)點、新型干式柱柱節(jié)點及新型全預(yù)制裝配式框架進行了試驗研究、有限

2、元分析和探討。主要內(nèi)容如下:
　　全預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與推廣要求必須進行較為合理的預(yù)制構(gòu)件單元的確定。本文對該結(jié)構(gòu)體系預(yù)制構(gòu)件的拆分原則進行了探討，提出了六種預(yù)制單元的拆分方式，即該體系的拆分設(shè)計方案;對提出的六種基本拆分方案進行經(jīng)濟性、便捷性等方面的對比分析。主要對比項目為預(yù)制構(gòu)件數(shù)量、連接接頭數(shù)量等量化指標，以及構(gòu)件的形式、連接所處的位置、節(jié)點是否為預(yù)制、是否便于運輸、是否便于現(xiàn)場定位安裝等定性指標。
　　對現(xiàn)有的

3、梁柱及柱-柱干式連接節(jié)點展開了討論，并對每種節(jié)點連接型式進行了對比分析，找出其優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，分別提出了新型梁柱節(jié)點干式連接的構(gòu)造思路以及柱-柱節(jié)點干式連接的構(gòu)造思路。根據(jù)這些構(gòu)造思路，分別提出了新型干式梁柱連接節(jié)點的主要連接型式及新型柱-柱干式連接節(jié)點的連接型式。
　　本文進行了3個新型干式預(yù)制混凝土梁柱構(gòu)件拼裝節(jié)點與1個整澆混凝土梁柱節(jié)點的對比試驗。結(jié)合試驗過程，給出了具體的加工制作及組合拼裝的方式及施工工藝，包含了預(yù)制梁

4、柱節(jié)點的養(yǎng)護制作、運輸?shù)跹b、現(xiàn)場拼接等施工順序，可為實際工程的應(yīng)用提供有益的參考。
　　通過試驗發(fā)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的梁端極限承載力及耗能性能可以實現(xiàn)不低于整體現(xiàn)澆的混凝土梁柱節(jié)點。同時，試驗表明采用新型干式梁柱連接節(jié)點可使預(yù)制拼裝后的整體構(gòu)件取得較好的延性性能。預(yù)制構(gòu)件的拼裝方式可以延緩混凝土構(gòu)件上裂縫的開展，并延遲了梁構(gòu)件的屈服。
　　本文進行了4個采用新型干式連接方式的預(yù)制柱與2個現(xiàn)澆混凝土對比柱的試驗研究。研究表明，在相同的

5、尺寸和相同的配筋率條件下，新型全裝配式干式齒槽連接框架柱具有較高的承載力和較好的抗震性能，柱兩端出現(xiàn)塑性鉸。同時，試驗中的平口連接柱、一齒連接柱和二齒連接柱三者的受力性能相似，都具有較好的承載力和耗能能力，剛度退化情況相近。
　　利用IDARC軟件對采用新型干式連接的預(yù)制混凝土柱試驗進行了較好的模擬。并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)軸壓比、混凝土強度、縱筋配筋率、箍筋體積配箍率、連接蓋板的厚度、剪跨比等影響因素對新型干式連接預(yù)制柱的抗震性能進行

6、了參數(shù)化分析。
　　對一榀新型全預(yù)制裝配式混凝土框架及1榀整澆混凝土對比框架進行了試驗研究，2榀框架均為單跨雙層平面框架，用以了解新型全預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體受力情況。通過試驗結(jié)果的對比發(fā)現(xiàn)全預(yù)制裝配式混凝土框架的開裂荷載、屈服荷載、極限荷載、破壞荷載值均不低于現(xiàn)澆式混凝土框架，結(jié)構(gòu)抗震性能較好。根據(jù)試驗過程，提出了全預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)的施工工序，為今后的實際工程應(yīng)用提供了必要的參考。
　　應(yīng)用有限元軟件IDARC對

7、實驗中的新型全預(yù)制裝配式混凝土框架及現(xiàn)澆混凝土對比框架進行了模擬，計算數(shù)據(jù)與試驗結(jié)果吻合較好，并對影響該結(jié)構(gòu)體系抗震性能的若干參數(shù)進行了模擬分析，得出了有益的結(jié)論。
　　通過有限元軟件Midas Gen對實際工程中常用模數(shù)的新型預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進行靜力彈塑性分析，并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架進行對比，分析比較兩種框架體系的抗震性能。在頂點控制位移相同條件下，對兩種框架體系的構(gòu)件內(nèi)力進行了詳細對比，及兩種框架體系中的不同部位的