预制装配式混凝土框架高效延性节点试验研究

介绍国内外关于装配式混凝土框架延性节点的研究成果,在此基础上,设计一种新型装配式混凝土框架高效延性节点并开展足尺试验研究。试验包括3个装配式节点和1个现浇对比节点,采用低周反复加载方法。试验结果表明:装配式高效延性节点的承载力高于现浇对比节点;在节点核心区预埋低屈服高延性连杆并通过中间翼缘有效锚固后,节点正负向加载位移延性系数比现浇对比节点有大幅提高,延性性能明显改善;在整个加载过程中,连杆首先屈服并发生充分的塑性变形,梁柱基本保持弹性状态,达到延性连接设计目的;加载后期节点核芯区剪切变形增大,有限元分析表明节点核芯区箍筋加密后可有效抵抗剪切变形。最后,结合本文研究成果对相关装配式延性节点的抗震性能作总结分析。

低屈服高延性连杆的研发及其在装配式节点中的应用

基于宝钢生产的BLY225钢材研发了一种低屈服高延性连杆,然后将其应用于装配式混凝土节点连接。试验研究表明:节点承载力高于现浇对比节点;节点正负向加载位移延性系数比现浇对比节点有大幅提高,延性性能明显改善;在整个加载过程中,连杆首先屈服并发生充分的塑性变形,梁柱基本保持弹性状态,达到了延性连接设计目的,但加载后期节点核芯区剪切变形增大,要求箍筋配置加密,这一点还需深入研究。

可更换延性耗能连接组件的钢框架节点抗震性能研究

为满足高烈度、高人口密度地区对高延性和高耗能能力装配式钢结构的迫切需求,采用高性能低屈服点钢材代替传统钢材来制作钢框架节点连接组件,利用高强度螺栓与主体结构连接,实现预制装配功能、"延性耗能保险丝"功能、震后可更换功能的叠加。采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性全接触有限元模型,结合国内外已有的钢框架全螺栓连接节点循环加载试验,验证建立的数值模型对模拟局部屈曲以及螺栓滑移现象的准确性。在此基础上,通过建立三类典型带连接组件的全螺栓连接钢框架节点数值模型,采用三种不同材料LYP100、LYP160和Q235制作连接组件,对比其承载性能、滞回行为、累积塑性应变以及耗能能力等,深入探讨采用低屈服点钢材连接组件钢框架节点的工作机理。结果表明:连接组件采用低屈服点钢材,可改变节点破坏模式,使塑性累积变形主要集中在连接组件上,耗散大部分能量(90%左右),避免主体结构过早进入塑性阶段,有效发挥"延性耗能保险丝"作用;带低屈服点钢材连接组件节点的耗能能力高于带普通钢材连接组件的节点;当节点转角达到0.045 rad时,低屈服点钢材连接组件的最大伸长率远小于低屈服点钢材极限强度所对应的应变,说明连接组件仍具有较大的变形空间,不会发生提早断裂破坏,有效提高节点延性。