全装配式延性节点混凝土框架子结构抗连续倒塌试验研究

为研究全装配式干节点连接的钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,采用1/2缩尺比例设计了两榀全装配式(PC)试件进行静载试验研究.其中装配式结构在梁柱节点处采用高强螺栓-延性杆-锚固板的连接方式,其中PC1试件未设置牛腿,PC2试件采用暗牛腿,另外结合一榀本团队开展的现浇框架结构RC试件进行对比研究.对两个试件分别进行了中柱移除状态下的竖向加载拟静力试验,并对加载过程中测试所获得的结构极限承载力、应变响应、变形性能及失效破坏模式依次进行了分析.试验结果表明,与RC试件中既存在压拱效应又存在悬链线效应相比,两个PC试件中只存在压拱效应阶段,表明该类型全装配式结构的抗倒塌能力相对不足.同时PC1和PC2试件的极限承载力分别为RC试件在压拱效应阶段峰值荷载的95%和123%,相应的极限位移仅为RC试件的48%和61%.试验过程中,PC试件的受力及变形区域则主要集中在节点连接处,其材料利用率相对有限,PC试件则因节点区域内延性杆与锚固板连接处发生断裂而失效.

全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌破坏机理研究

现有的建筑结构抗连续倒塌研究主要针对现浇结构展开,对装配式结构讨论的相对较少。为研究全装配式混凝土框架结构在中柱失效情况下的抗连续倒塌性能,从某四跨七层空间框架结构底部提取出一榀单层两跨的框架子结构,按照1/2缩尺比例分别设计了一个现浇(RC)试件和两个全装配式(PC)试件,其中PC试件在梁柱节点处分别采用明(暗)牛腿-插梢杆-角型钢板的连接方式。对上述试件分别开展了中柱移除状态下的静力试验,并对加载过程中测试所得的结构持荷能力、构件应变响应及失效破坏模式依次进行了分析。试验结果表明,RC试件在加载过程中先后产生了压拱效应和悬链线效应,而PC1试件只出现了压拱效应阶段,PC2试件也仅发展了短暂的悬链线效应,均表明该类型全装配式结构的二次抗倒塌能力相对不足。试验过程中,RC试件梁端部及跨中截面处纵筋应变响应均达至屈服状态,而PC试件的受力及变形区域则主要集中在节点连接处,表明其构件的材料利用率不如现浇结构充分。同时,PC1和PC2试件的极限承载力分别为RC试件在压拱效应阶段峰值荷载的76%和81%,相应极限位移仅为RC试件的72%和77%,表明该全装配式结构与现浇结构相比承载力和延性均相对有限。结构失效模式方面,RC试件最终由于梁端纵筋被拉断而发生破坏,PC1及PC2试件则分别因节点处插销杆被剪断及梁端混凝土被压溃而丧失承载力,表明插销杆抗剪强度和节点区域混凝土抗压强度为该类型全装配式结构抗连续倒塌设计的关键参数。

装配式混凝土结构的抗连续倒塌性能的研究

为了研究钢筋混凝土骨架装配牢固的干节点,将装配完整的干节点连接起来,采用1/2缩尺比设计了两个杆式单元(PC)进行静载试验,特别是梁节点上的装配结构连接高强螺栓拉杆锚定板,包括PC1无牛腿试件,PC2试件用于暗牛腿试验,结合单杆组,对钢筋混凝土结构进行了结构试验比较,两种试验均在竖向荷载作用下进行,拆除中柱,结构极限荷载、应变响应,从顺序变形特征和失效模式两个方面分析了应力应变响应。同此时,PC1和PC2的测试部件的极限负荷分别为RK测试部件的最高负荷的95%和123%,其极限位置仅为RK测试部件的48%和61%。在预应力混凝土试件的荷载区和变形试验中,主要研究了相对有限的接头,由于拉力和节点锚固的耦合破坏,试件在预应力混凝土上终止。