預制預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震能力的試驗研究.pdf

1、裝配式預制混凝土結(jié)構(gòu)除了有預制拼裝結(jié)構(gòu)體系的施工速度快、工期短、環(huán)境污染小、質(zhì)量有保證、耐久性能高等優(yōu)勢外，還有以下幾個突出特點：1)易于實現(xiàn)大跨度預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁鉸機制；2)易于評估地震對結(jié)構(gòu)造成的損傷；3)恢復性能好，殘余變形小，易于修復。因此裝配式預制預應力混凝土框架具有廣闊的發(fā)展應用前景，但國內(nèi)對其抗震能力和設計方法的研究并不多。 本文主要研究預制預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力。通過試驗與理論分析，對結(jié)構(gòu)連接的受

2、力性能、破壞形式以及在地震作用下的滯回性質(zhì)、延性、耗能能力和恢復特性等進行研究，以全面了解構(gòu)件的抗震性能和結(jié)構(gòu)的抗震能力，為此類框架結(jié)構(gòu)抗震分析和設計方法研究提供試驗和理論基礎。 本文在廣泛閱讀國內(nèi)外文獻的基礎上，完成了兩種連接形式共四榀裝配式預應力混凝土框架梁柱中節(jié)點的低周反復試驗，并通過理論分析建立了節(jié)點和框架的計算模型，對其抗震性能進行了較為深入的研究，主要內(nèi)容如下： (1)對預制預應力混凝土框架和整澆預應力混凝土

3、框架的抗震能力進行比對，提出將框架進行裝配施工的優(yōu)點，并對預應力筋有粘結(jié)和部分區(qū)段無粘結(jié)兩種裝配形式的框架中節(jié)點抗剪機制進行理論分析； (2)完成了有粘結(jié)和部分無粘結(jié)共四榀預制預應力混凝土框架中節(jié)點的低周反復加載試驗，并對試驗結(jié)果處理，分析了部分無粘結(jié)框架節(jié)點的破壞機制和抗震性能。 (3)利用Drain-2DX(1993)計算程序，根據(jù)兩種形式節(jié)點的受力機制，建立有粘結(jié)和部分無粘結(jié)預制預應力混凝土框架中節(jié)點的計算分析模型

4、，肯定了模型的可靠性后，對按理論所建的分析模型進行了參數(shù)分析，研究各個不同的參數(shù)對預制框架節(jié)點抗震性能的影響。 (4)利用Drain-2DX程序，對一榀部分無粘結(jié)預制預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)進行彈塑性靜力(Pushover)分析，評估整體框架的抗震能力。 通過試驗和理論分析可得，采用由后張預應力筋拼裝的預制預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)，由于其自身結(jié)構(gòu)成形受力特點，易于實現(xiàn)梁鉸機制。在節(jié)點區(qū)附近采用無粘結(jié)預應力筋對節(jié)點的保護有利，節(jié)點

5、的剪力傳遞機制為斜壓桿機制，節(jié)點核心區(qū)在整個試驗過程基本維持在準彈性范圍內(nèi)，核心區(qū)最大裂縫寬度很小，卸載之后能完全閉合。構(gòu)件在發(fā)生較大層間位移角后殘余變形仍很小。經(jīng)過合理設計的部分無粘結(jié)預制預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)，能夠滿足抗震設防的要求，且能保證卸載后具有較強的恢復性能。結(jié)構(gòu)在設防烈度地震作用下能夠保持準彈性狀態(tài)，卸載后變形幾乎可以完全恢復；頂點位移達到罕遇地震作用下目標位移時，只有底層柱底出現(xiàn)塑性鉸，無粘結(jié)預應力筋都沒有達到屈服強度，能