装配式混凝土框架节点抗震性能研究进展

装配式混凝土框架结构,凭借其施工速度快、质量可控及造价低廉等显著优点,已在建筑领域得到广泛应用。然而,在地震易发区,该结构的抗震性能仍待提升。梁柱节点作为该结构体系中的关键部分,其抗震性能研究尤为重要。文中总结了5种常见的装配式混凝土框架梁柱节点连接方式,并深入分析了它们在抗震性能方面的研究进展及各自的优缺点,展望了装配式混凝土框架节点抗震性能研究的未来趋势,为后续相关领域研究者提供参考。

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。

二层二跨预压装配式混凝土框架节点的抗震性能研究

文章通过一榀二层二跨预压装配式混凝土框架在低周反复荷载下的加载试验,得到了节点核心区位移-剪切角滞回曲线,了解了框架节点应力分布和剪切变形,探讨了节点剪力传递机理,分析了节点核心区的抗裂性能,推导出预压装配式框架节点的抗裂验算公式。研究表明,预压装配式框架节点核心区处于双向受压状态,具有良好的抗裂性能和抗震能力。

预制装配式混凝土框架节点抗震性能研究进展

为了解当前预制装配式混凝土框架节点的连接构造形式及其抗震性能,通过查阅大量的国内外参考资料,对预制装配式混凝土框架节点的最新研究进展情况进行了阐述,并对不同梁柱连接特点进行了分析与总结。基于此,提出一种新型模块化的预制装配式框架节点,该新型节点内力传递合理,受力机理明确,满足"强节点弱构件"的抗震设计原则,充分体现了节点可靠性对保证结构安全的重要意义。

新型装配式混凝土框架节点抗震性能试验研究

为了改善装配式混凝土框架结构的抗震性能,实现装配式结构震后具有一定的可修复功能,通过在梁端塑性铰区纵向钢筋上串联碟簧装置为节点提供恢复力并保护塑性铰区混凝土,提出一种基于全灌浆套筒连接的新型装配式混凝土框架节点。设计并制作钢筋混凝土现浇节点试件、采用全灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点试件和内置碟簧装置的新型装配式混凝土节点试件各1件,通过低周往复试验分析节点试件的破坏过程、滞回特性、耗能能力等抗震性能,并采用数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)对框架节点的破坏特征进行分析。试验结果表明:新型装配式混凝土节点的耗能和抗震性能优于普通灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点;碟簧装置在新型装配式节点加载过程发挥了类似阻尼器的作用,将节点核心区的一部分损伤转移到梁端内置碟簧区域,具有集中损伤的特性;DIC技术能够预测和记录试件在加载过程中的裂缝开展和破坏过程,可精细化分析试件破坏特征,适用于钢筋混凝土结构的裂缝分析和损伤监测。

预应力自复位装配式混凝土框架节点抗震性能研究

提出一种新型装配式混凝土框架梁柱节点,其具有震后自主复位,低损伤等特点。为了解该新型节点的抗震性能,进行了新型装配式节点与现浇节点的拟静力对比试验研究,并与Open Sees有限元分析结果进行了对比。试验结果表明,新型装配式节点在梁端位移角达到1/18时,仍保持承载力不降低,结构构件基本完好,仅在梁端出现少量弯曲裂缝,且在荷载卸除后实现自主复位,裂缝基本闭合。有限元分析结果表明,该装配式节点的承载能力随初始预应力的增大而增大,同时也随耗能钢筋截面面积的增大而增大,耗能能力则主要来源于耗能钢筋。

基于OpenSEES的装配式混凝土框架节点数值模拟方法研究

装配式混凝土框架结构是目前应用最广的装配式结构体系之一,该结构中的梁柱连接节点是核心受力部位,不仅影响着整体结构的抗震性能,也直接关系到施工的便易性与经济性。针对不同类型装配式混凝土结构梁柱节点的非线性行为特征,文中基于OpenSEES软件系统地研究了其数值模拟方法,提出适用于湿式连接节点与干式连接节点的两类分析模型,并同时考虑如键槽、预应力、耗能件等局部构造措施的影响。为验证该文提出模型的有效性与准确性,进行10个不同类型的装配式节点低周反复加载试验的数值模拟,并给出各类型的建模参数取值。计算结果表明,文中提出的模拟方法不仅可以准确地反映节点的宏观力学行为(如峰值承载力、刚度退化等),同时可以预测局部材料的微观受力状态与行为,可为今后的装配式混凝土节点建模分析提供参考。

楼板对装配式混凝土框架节点抗震性能影响试验研究

为了研究阻尼器处开洞楼板对装配式混凝土框架节点区域抗震性能的影响,设计了带楼板的装配式混凝土框架节点试件,并对其进行了低周反复加载试验,研究了试件的破坏特征、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、等效黏滞阻尼系数等。试验结果表明:相对于无楼板装配式混凝土框架节点,带楼板的装配式混凝土框架节点试件滞回曲线较饱满,具有良好的耗能效果,增大了试件的刚度,还提高了试件的承载能力;但是由于楼板的存在,增加了梁和阻尼器上部的刚度,使得梁中性轴上移,造成各种抗震性能指标在正负向加载时差别较大,也造成阻尼器下翼缘和上翼缘变形差别较大。为了改善阻尼器上下翼缘受力变形不一致的问题,笔者提出两条改进建议:一是改进阻尼器上下翼缘截面大小,做成上下翼缘截面不一样大小,来匹配受力不一样的问题;二是改变阻尼器在梁高度方向的安装位置,使得梁板中和轴正好位于阻尼器的形心位置。

高温下预制装配式混凝土框架节点抗火性能分析

利用有限元软件ABAQUS对预制装配式混凝土框架节点进行了抗火性能分析,对比分析了预制与现浇节点的变形、破坏形态和耐火极限的差异,详细分析了节点温度分布规律,以及梁长、梁宽、梁高、柱高、柱截面边长等几何参数对预制装配式混凝土框架节点抗火性能的影响。结果表明,梁长、梁高对节点梁端位移影响较大,梁长、梁宽、柱高、柱截面边长则对节点柱端位移影响较大,几何参数对节点转角影响不显著;预制装配式混凝土框架节点与其现浇对比试件具有相近的变形和破坏形态。实际工程中可参照现浇进行装配式节点的抗火设计。

装配式混凝土框架节点连接方式研究进展

随着城市化的快速发展,对建筑的要求也越来越高。而装配式混凝土结构因其工期短、质量可控、安全性强等优势受到越来越多的关注。节点连接作为结构的关键部分,也成为当前研究热点。文中通过装配式混凝土框架结构节点连接方法的国内外研究成果,得出各种连接方式的优缺点并展望未来的发展方向,为后续相关领域的研究者提供参考。

装配式混凝土框架节点连接形式综述

装配式建筑具有施工速度快、质量有保证、绿色环保等方面的优势,因此推广装配式建筑是解决目前我国建筑业面临问题的重要手段。但是,装配式建筑也存在抗震性能较差等方面的问题,导致装配式建筑在我国推广困难。影响装配式建筑抗震性能的重要因素之一就是构件间的连接形式,通过查阅文献将装配式混凝土框架结构的连接形式分为了三类,分别是后张预应力连接、干式连接和后浇整体式连接,并分析了各种连接形式的优缺点。

装配式混凝土框架节点性能研究进展

随着社会的发展,预制装配式建筑是未来发展方向,而推广的关键是研究预制框架节点连接方式。结合近年来国内外装配式混凝土框架柱干式连接和湿式连接的发展概况,本文综述了节点连接方式、新材料应用以及节点数值模拟分析研究,对多种类型节点连接方式和数值模拟进行总结,分析了各类节点连接方式和现阶段仿真计算模型优缺点及未来发展方向,总结了装配式混凝土框架结构连接的体系形式,有助于全面了解其现状。

新型装配式混凝土框架节点非线性分析

将装配式节点按照连接形式分为3类,在既有研究基础上,提出一种后浇整体式混凝土框架梁柱节点。介绍新型节点组装步骤,通过有限元软件ABAQUS节点进行建模分析,对新型节点的滞回性能进行分析,并与试验结果进行对比。

装配式混凝土框架节点抗震性能研究

装配式建筑的不仅提升了施工效率,同时,其结构性能的稳定性也对建筑工程整体质量有着极为重要的影响。装配式混凝土框架作为装配式建筑的重要结构组成,是当前国内外研究和应用最多的工业化结构体系,本文就装配式建筑中混凝土框架节点抗震性能研究进行简单的分析,为提升我国装配式建筑的推广和应用范围提供依据。

装配式混凝土框架节点基本性能研究进展

预制混凝土框架结构是目前国内外应用研究最多的工业化结构体系之一,核心部位是梁-柱连接节点。节点连接的结构方式及其抗震性能不仅影响组合式结构的施工效率,而且直接决定了整个框架结构的抗震表现。在装配式混凝土框架结构中,柱、梁、楼板的连接方式,特别是梁-柱连接节点的连接方式是区分组合式结构和实物结构的根本,是影响整体结构抗震性能的核心力量的部位。为了实现这个目标强点、弱构件的设计原则、主节点地区的组装部位具有足够的强度和延展性,能满足正常使用条件和地震承载力、变形能力的要求。本文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; 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。希望能为我国预制混凝土框架的研究和应用提供参考。

装配式混凝土框架节点基本性能研究进展

装配式混凝土框架节点性能对框架的性能十分重要,通过提高节点的性能水平,有利于保证框架的抗震能力。对近年来对节点的研究进行了总结和展望。

装配式型钢混凝土叠合框架梁连接节点构造设置与安全分析

住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑业发展规划》提出大力发展装配式建筑、推动生产和施工智能化升级的主要任务。而国内目前采用的预制叠合框架梁存在着跨度大自重大吊装成本高、预制梁柱节点位置易发生钢筋碰撞吊装定位难度大等问题,限制了装配式建筑结构的发展。结合实际工程项目,提出一种新型的装配式型钢混凝土叠合框架梁,并对该叠合梁的构造设置、连接方式及安全性进行分析,从而为装配式框架结构、框架—剪力墙结构等装配式建筑中框架梁的深化设计提供一种新的拆分方案。

基于数字孪生的装配式钢节点混凝土框架结构建造技术

与传统现浇框架结构相比,装配式钢节点混凝土框架结构建造速度更快,但框架钢连接节点处存在应力突变,因此,有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程,以获得钢节点对结构性能的影响。基于BIM、有限元和传感器等技术搭建了基于数字孪生的新型装配式钢节点混凝土框架结构的智能建造框架,从物理数据收集、虚拟模型建立、模型信息交互3个方面提出基于数字孪生的建筑结构智能建造实现方法。在新型装配式钢节点混凝土框架实际工程建造阶段,采用传感器技术实现工程中关键点数据的实时监测,并将其与BIM和有限元数据进行比较,进一步调整与修正物理模型中的框架结构受力情况,最终实现装配式钢节点混凝土框架数字孪生模型的建立和应用。研究表明,该数字孪生模型能有效对新型装配式钢节点混凝土框架结构进行实时监测,实现基于传感器网络和时空参数分析的危险点预测,有效减少资源消耗,为该结构的应用提供有效数据信息。

局部高性能装配式混凝土框架梁柱节点抗震性能

采用一种新型的钢筋滞回模型对一种钢绞线锚入式装配混凝土框架梁柱节点进行计算,计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上,采用该模型对新型装配式RPC/RC组合框架梁柱节点的滞回曲线、耗能能力、刚度退化、位移延性进行分析,通过分析发现,节点区浇筑RPC并设置摩擦阻尼器的节点PC3极限承载能力较PC2的提升了26.3%,PC1和PC4的极限承载能力相差不大。由于在加载初期,摩擦阻尼器没有完全参与工作,4个节点的耗能能力基本相当,但是随着位移荷载继续施加,摩擦阻尼器完全参与工作后,设置摩擦阻尼器节点PC1和PC3耗能能力明显强于PC2和PC4节点,总体来看,设置摩擦阻尼对节点承载能力和耗能能力是有利的。在上述分析的基础之上,对PC3节点进行参数化分析,通过改变阻尼器摩擦系数和节点区箍筋间距,以得出不同参数变化对节点力学性能的影响。

装配式混凝土框架混合连接中节点抗震性能模拟

基于框架结构“强节点弱构件”的抗震需求和节点易于实现可靠连接,提出一种新型钢筋混凝土框架装配式混合连接节点形式。考虑梁端刚/柔性两种连接方式,采用有限元软件ABAQUS建立2个新型钢筋混凝土框架装配式混合连接中节点模型和1个现浇对比试件模型,并对其进行水平循环往复荷载下的抗震性能模拟。根据模拟数据整理,对试件滞回性能、节点转动刚度、耗能能力和破坏模式进行对比分析。研究结果表明:装配式混合连接节点采取钢管混凝土实现了节点区混凝土斜压带和钢板斜拉带协同抗剪机理,提高了节点核心区抗剪能力,更好地满足“强节点”的抗震需求;装配式连接节点梁端刚/柔性连接方式均不同程度实现了梁端塑性铰区远离节点区;梁端刚性连接装配式连接节点试件的塑性铰区距离节点区最远,其整体性最好,初始抗弯刚度最大;梁端柔性连接装配式连接节点试件的塑性铰区范围较大,损伤耗能发展持续,而梁端刚性连接试件的塑性铰区相对集中,损伤耗能发展快速充分。