波纹管通孔柱的抗震性能及承载力分析

针对波纹管通孔柱的抗震性能及承载力是否能够达到“等同现浇”的问题,通过拟静力试验分析波纹管通孔柱试件(包含1个无缺陷柱和1个含有30%灌浆缺陷的预制柱)的滞回性能、骨架曲线、位移延性、刚度退化、耗能能力等各项抗震性能指标,给出波纹管通孔柱的承载力计算公式。拟静力试验表明:波纹管可以产生有效的环向约束作用,波纹管通孔柱可达到“等同现浇”的要求;波纹管内含30%及以下的灌浆缺陷会削弱预制柱的抗震性能,但影响较小;波纹管通孔柱承载力公式计算结果与试验结果较吻合。该研究可为波纹管通孔柱在装配式结构领域中的应用及相应规范的编制提供一定的理论依据。

波纹管通孔柱轴压性能和滞回性能数值模拟

为了降低装配式混凝土柱之间装配的施工难度并节约施工成本,提出了一种波纹管通孔钢筋直接连接技术。利用有限元计算软件ABAQUS模拟分析了波纹管通孔柱在单调加载和静力推覆加载工况下的力学性能,研究了波纹管通孔穿插纵筋连接技术对装配柱受压承载能力和滞回性能的影响。结果表明:与现浇混凝土柱相比,波纹管通孔柱的轴压承载力提高了约13%;当轴压比取0.2和0.6时,波纹管通孔柱的延性系数分别提高了31%和28%,累积滞回耗能分别提高了3%和9%;随着轴压比增大,波纹管通孔柱的延性出现降低,累积滞回耗能增大,且延性和累积滞回耗能都高于现浇混凝土柱;从装配柱混凝土的应力云图、损伤曲线、滞后曲线、骨架曲线、刚度退化曲线等指标分析可以发现,波纹管对核心混凝土和柱纵筋具有较大约束作用,可以延迟构件的塑性变形;提出的波纹管穿插纵筋连接技术可以实现预制混凝土柱之间的有效连接,且该连接方式装配柱的抗震性能要优于现浇混凝土柱。