装配整体式框架节点抗火性能有限元分析

为考察预制柱-叠合梁装配整体式框架节点的抗火性能,利用ABAQUS建立节点的有限元模型,采用简化弹簧模型对套筒灌浆连接件进行了模拟,模型得到了抗火试验结果的验证。利用上述模型,分析了梁荷载比、柱荷载比、梁柱线刚度比、轴向约束刚度比的影响。研究表明:梁荷载比、柱荷载比和轴向约束刚度比对节点的抗火性能有较大影响;随着荷载比的增大,节点的耐火极限呈下降趋势;轴向约束刚度比减少了柱端位移,对节点抗火性能存在有利影响;接近耐火极限时,节点转角增长明显加快,并在较短时间内失去了承载能力,破坏具有一定的突然性。

梁纵筋锚固板锚固装配整体式梁柱边节点抗震性能试验

为研究柱纵筋套筒挤压连接、梁纵筋锚固板锚固的叠合梁-预制柱后浇核心区装配整体式边节点的抗震性能,进行了1个核心区剪切破坏和1个梁端弯曲破坏的边节点试件PEJ1和PEJ2的拟静力试验.结果表明:试件PEJ1核心区箍筋先于梁纵筋屈服,核心区混凝土严重剪切破坏,试件PEJ2核心区箍筋未屈服,梁固端混凝土压溃、纵筋严重屈服,2个试件均实现了预期的破坏形态;2个试件的力-位移滞回曲线有一定程度的捏拢,试件PEJ1滞回曲线捏拢程度略大、峰值后骨架线下降较快;2个试件的承载力试验值与规范相应公式计算值的比值分别为1.30和1.26,等效极限层间位移角分别为1/28和1/22;试件PEJ1峰值时梁变形为主,极限点时核心区剪切变形为主,试件PEJ2梁变形为主,核心区剪切变形占总变形不到5%;2个不同破坏形态试件的梁纵筋锚固板锚固未失效,后浇核心区装配式边节点梁纵筋可采用锚固板锚固.

超高性能混凝土装配整体式框架梁柱节点抗震性能研究

为避免预制构件灌浆套筒连接定位精度要求高、连接质量不易检测等问题,提高梁柱节点的抗震性能,通过5个钢筋搭接后浇UHPC(lap-splice with UHPC,LS-UHPC)装配整体式梁柱节点及1个RC现浇整体式梁柱节点的拟静力试验,研究了LS-UHPC装配整体式梁柱节点的破坏形态、滞回特性、骨架曲线和耗能能力。结果表明:柱纵筋直筋搭接15db,梁下部纵筋设置90°弯钩搭接11db均未出现拔出破坏;梁上部纵筋锚固长度为16.7db或13.6db,虽均小于GB 50010−2010中20db的要求,但由于UHPC较高的粘结强度未发生明显滑移,均表现出较好的延性。节点核心区采用UHPC,受剪承载力明显提高,即使未配箍筋,也可以取得优于普通混凝土现浇节点的性能;节点核心区箍筋和钢纤维掺量的增加,延缓了节点核心区主斜裂缝的形成,提高了节点核心区耐损伤能力,进而提高了梁柱节点的极限位移,延性系数和耗能能力,且适当配置箍筋对核心区耐损伤能力的提高效果更显著;GB 50010−2010低估了UHPC的抗剪贡献,而高估了箍筋的抗剪贡献,美国规范ACI 318-19高估了UHPC的抗剪贡献;利用UHPC的抗压强度和抗拉强度的关系,分别对GB 50010−2010和ACI 318-19进行修正,修正后的ACI 318-19的计算方法较为准确且保守。

装配整体式剪力墙节点抗震性能试验及仿真分析

由于装配整体式结构节点与现浇混凝土结构节点相比具有整体性差、约束弱等特点,其抗震性能随着服役期龄期的增加而退化的状况相较于现浇混凝土结构节点更加明显。该文通过装配整体式剪力墙结构节点缩尺试件的动力加载试验获得其恢复力曲线模型,并采用ANSYS有限元软件进行仿真分析,研究不同龄期及不同动力加载频率对连接节点抗震性能的影响。结果表明:随着服役期龄期的增加,装配式剪力墙节点的峰值荷载、刚度、延性系数及耗能能力等抗震性能参数均有一定程度的下降;装配式剪力墙节点抗震性能参数下降速率大于现浇剪力墙节点下降速率;随着动力加载频率的增加,装配式剪力墙节点的峰值荷载、刚度、延性系数有一定程度的下降,但耗能能力有所提高。

服役期结构参数对装配节点抗震性能影响分析

为了研究影响常用装配整体式框架节点抗震性能的重要结构参数,文章分别选取柱混凝土强度、柱纵筋直径、柱纵筋强度等级、梁下部纵筋直径为主要研究因素,采用正交数值试验方法进行仿真分析,并将所得结果进行极差分析,分析研究各结构参数对节点抗震性能主要表征参数的影响程度。结果表明:当服役期达到50年时,柱混凝土强度以及柱纵筋直径对节点的峰值荷载和屈服荷载影响较大,柱混凝土强度、柱纵筋强度、梁底部纵筋直径对节点的延性系数影响较大。在一定范围内,随着柱混凝土强度以及柱纵筋直径的增大,节点的峰值荷载以及屈服荷载呈现增长趋势;延性系数随着柱混凝土强度的增大不断减小;随着柱纵筋强度、梁底部纵筋直径的增加呈正相关。

钢筋套筒挤压连接装配整体式梁柱中节点抗震性能试验研究

为研究钢筋套筒挤压连接的装配整体式叠合梁-预制柱中节点的抗震性能,进行了2个装配整体式中节点和1个现浇中节点试件的拟静力试验,观察其破坏现象,研究其滞回性能、承载力、变形能力及钢筋应变发展过程。结果表明:所设计的核心区剪切破坏和梁端弯曲破坏节点均实现了预期的破坏形态;核心区剪切破坏的装配整体式梁柱节点与现浇对比节点的破坏过程、裂缝分布基本一致,滞回曲线、承载力、刚度、变形、耗能等性能指标基本相同;核心区剪切破坏、梁端弯曲破坏的装配整体式梁柱中节点的承载力试验值与相应的规范公式计算值的比值分别为1.62、1.31,等效极限层间位移角分别为1/26和1/27;试验结束后,凿开混凝土发现套筒没有出现裂纹,钢筋在套筒内未见滑移,套筒挤压接头可有效传递钢筋拉、压力。

碳纤维布加固震损装配整体式混凝土框架节点抗震性能试验研究

通过拟静力试验,研究碳纤维布加固震损装配整体式框架节点的抗震性能,分析了节点破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移、延性、刚度和承载力退化等抗震性能指标,比较节点损伤程度对碳纤维布加固效果的影响,然后通过数值模拟对加固的影响因素进行分析,在此基础上建立了加固节点核心区抗剪承载力计算式。研究表明:碳纤维布加固节点试件极限承载力最大提高27.1%;极限位移最大提高23.8%;节点试件的耗能、延性增强,刚度退化、承载力退化减慢;轻度损伤节点加固后抗震性能得到有效提高;中度损伤节点加固后抗震性能可完全恢复;理论式计算结果与试验和模拟中的核心区抗剪承载力进行对比分析,误差在10%以内。

世构体系节点在服役期内抗震性能的变化规律

世构体系节点是属于装配整体式框架结构节点的一种,其最大特点为梁柱连接节点由梁端预留的键槽、附加U形钢筋、核心区柱箍筋和现浇混凝土几部分组成。本文通过设计了一组装配整体式世构体系节点进行试验,并利用ABAQUS有限元分析软件进行建模验证,采用以前学者对钢筋混凝土材料性能随时间的退化规律,将材料的变化带入模型得到了结构的抗震性能的变化规律,结果表明:随着服役时间的增长,装配整体式世构体系节点的极限承载力、刚度、延性系数、耗能能力都有一定程度的下降,节点在50年较于0年时的峰值荷载下降5.88%、平均割线刚度下降7.65%,延性系数下降7.97%。

新型预制预应力混凝土梁装配框架节点受弯试验研究

对4个十字形梁柱节点试件分别进行了正、负弯矩作用下的受力全过程试验,考虑不同套管布置应力释放方案对节点性能的影响,结合GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》分析计算构件的受弯极限承载力、裂缝和挠度。结果表明:此体系节点的承载能力基本与现浇结构相当。正常使用荷载作用下最大裂缝宽度和加载点挠度值的理论计算结果与试验值一致,均能满足GB 50010—2010要求。梁端加设套管能有效减小梁顶混凝土的应力峰值,提高其抗裂性能,在满足预拉区梁顶混凝土不开裂的情况下,应力释放的套管布置越少越好。