分布式连接全装配RC楼盖竖向承载力与变形分析

在分布式连接新型全装配RC楼盖中,板与板之间通过连接件连接实现横板向传力。为研究新型楼盖竖向承载力计算方法,进行了新型楼盖在竖向荷载作用下的内力与变形分析。结果表明:基于正交各向异性弹性薄板小挠度理论和单三角级数法得到四边简支新型楼盖在竖向均布荷载作用下的弯矩与挠度表达式,提出了新型楼盖横板向刚度计算方法,并通过与试验和有限元结果对比,验证了所提方法的准确性;新型楼盖的挠度在两个方向呈空间抛物面分布,表明新型楼盖具有良好横板向传力性能;板缝连接可有效传递板内弯矩,但正交的两个方向弯矩传递效果存在差异,表现为顺板向弯矩的传递效果优于横板向。研究成果可为分布式连接全装配RC楼盖的研究和应用提供参考。

全装配式RC楼盖板缝节点拉剪复合受力性能试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCNPD)板缝节点在拉剪复合作用下的受力性能,进行了12个板缝节点在纯剪和拉剪复合作用下受力性能试验,对板缝节点的承载能力、裂缝模式、破坏形态、位移延性和应变规律等进行了较为系统的研究。结果表明:拉力的存在减小了由剪切作用引起的连接件与相邻混凝土间的承压作用,致使板缝节点抗剪承载力不同程度的降低,并且拉剪比越大,拉力对板缝节点屈服荷载和峰值荷载的削弱作用越明显;拉剪复合作用下,板缝节点较早呈现出非线性受力特征;拉力对板缝节点位移延性有较大的削弱,尤其对于楼盖中高拉剪比区域应采取措施避免节点发生脆性破坏;综合考虑板缝节点的荷载-位移响应、位移延性特征和破坏模式等因素,HPC、CPC和HP-CPC三种节点是较为理想的DCNPD板缝节点形式,SPC锚筋与锚板间焊缝在拉剪复合作用下易发生断裂,需改进措施以提高其拉剪复合受力性能。

分布式连接全装配RC楼盖横板向弯曲刚度计算方法研究

在分布式连接全装配RC楼盖(DCNPD)中,板与板之间和梁板之间通过连接件连接以提高楼盖的竖向承载力和平面内刚度。为研究DCNPD竖向承载力计算方法,在试验基础上进行了DCNPD横板向弯曲刚度理论与数值模拟分析。结果表明:DCNPD的竖向承载能力略小于现浇楼盖,远大于不加连接件的装配式楼盖,验证了DCNPD板缝构造横板向传力的有效性;建立了DCNPD横板向弯曲刚度简化分析模型,基于等效梁模型理论提出DCNPD横板向弯曲刚度计算方法,并验证了该方法用于楼盖竖向承载力弹性分析的可行性;楼盖的板缝数和连接件个数对其横板向与整体楼盖的竖向承载能力影响较大,而板缝数的影响更为显著,工程中在运输和吊装条件允许的情况下,宽板预制方案可有效提高楼盖的竖向承载能力。研究成果可为分布式连接全装配RC楼盖的研究应用提供参考和依据。

竖向荷载下分布式连接全装配RC楼盖横板向受力性能试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)横板向受力性能,进行了6个足尺DCPCD试件和2个现浇试件在竖向均布荷载下的静载试验,分析了试件的破坏模式、挠曲变形和应变发展规律.结果表明,DCPCD板缝连接件传力性能良好,试件弯曲刚度小于现浇试件,没有明显的塑性工作阶段,且较早进入弹塑性.DCPCD横板向挠曲变形以板缝变形和预制板转动为主,横板向变形曲线由多段直线在板缝位置处连接而成.DCPCD的板缝构造对楼盖横板向传力效果和弯曲刚度有较大影响,建议采用宽板预制方案和奇数板楼盖布置方法.然后,基于共轭法理论,提出了DCPCD弹性阶段横板向弯曲刚度计算方法,理论计算值与试验结果吻合良好,说明该方法可为四边支承条件下DCPCD的竖向承载力与变形计算提供依据.

分布式连接全装配RC楼盖建筑结构动力特性与地震响应分析

为研究采用分布式连接全装配RC楼盖(DCNPD)建筑结构的动力特性与地震响应规律,基于等效梁模型理论得到DCNPD的等效参数,进行了DCNPD结构在水平地震作用下的动力特性与地震响应分析。结果表明:DCNPD结构的周期大于现浇结构,高阶振型对结构的影响较大,需考虑更多的振型进行抗震分析;新型楼盖发生了明显的平面内变形,其变形在中部楼层表现较为明显;DCNPD结构水平剪力分配结果与规范采用的半刚性楼盖方法计算结果存在差异,采用规范半刚性楼盖取均值的方法将低估剪力墙分配的地震剪力;DCNPD结构楼层加速度相对于地面输入最大加速度得到不同程度的放大,与现浇结构存在较大的差异,表现为前者边榀抗侧力结构加速度小于后者,中榀抗侧力结构加速度大于后者。鉴于DCNPD结构动力特性与地震响应规律与现浇结构的显著差异,建议采用考虑楼盖实际刚度的串并联多质点系空间结构振动模型,进行结构的抗震分析与设计。

全装配RC楼盖结构振动台试验与平面内刚度分析

为研究采用分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)结构抗震性能,依据一致相似律设计制作了缩尺比例为1/4的单跨两开间四层全装配RC楼盖框架-剪力墙结构振动台试验模型。建立了考虑DCPCD平面内弹性变形的等效梁、连接件模型和现浇结构对比模型,分析了三种模型的动力特性与地震响应。进行了模型结构在水平地震激励下的振动台试验。结果表明:欠人工质量模型是合理可行的,模型重力效应可达到应有重力效应的63%以上,减小了重力失真效应对试验结果的不利影响;等效梁模型与连接件模型两种分析方法能较好地模拟DCPCD结构的地震响应;水平地震作用下DCPCD发生了较大的平面内变形,使地震响应与现浇结构存在较大差异;DCPCD不满足国内外规范对刚性楼盖的规定,建议抗震设计时考虑楼盖的平面内变形对地震作用计算和抗震分析的影响。

全装配式RC楼盖建筑结构振动台试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)建筑结构动力特性与地震响应,设计制作了采用DCPCD的4层2开间单跨框架-剪力墙结构1/4缩尺模型,并通过不同水准地震作用下的振动台试验,研究了结构的破坏形态、加速度与位移响应、楼盖平面内变形规律与楼盖平面内刚性特征等。结果表明:在加载过程中,全装配式RC楼盖表现出良好的工作性能,能较好地协同各榀抗侧力结构共同受力;结构整体呈现出典型的框架-剪力墙结构的出铰顺序和破坏形态;结构的自振频率随地震水准峰值加速度的增大而减小,阻尼比随地震水准峰值加速度的增大而增大;在弹性阶段结构一阶振型以整体侧移为主,伴随着一定的楼盖平面内变形;随着地震水准峰值加速度的增大,在加载后期楼盖的平面内变形愈加明显,且结构出现了一定的扭转反应,结构累积损伤已较为严重,各抗侧力构件水平振动同步性逐步降低;模型结构中的DCPCD存在不满足国内外标准中刚性楼盖界定的现象,建议应用中考虑楼盖的平面内变形对结构动力特性与地震响应的影响。

全干式RC楼盖π-盖板混合式板缝节点抗剪性能研究

π-盖板混合式节点常用于预制板端部横板向板缝之间的连接。为研究全干式RC楼盖π-盖板混合式板缝连接节点的抗剪性能,进行了π-盖板混合式板缝节点单调和低周反复荷载下的足尺模型试验,对π-盖板混合式节点的承载力、变形能力、破坏过程和形态及耗能能力等进行系统研究。结果表明:π-盖板混合式板缝节点具有较好的延性,与盖板式节点和π式节点相比,π-盖板混合式节点具有较高的承载能力,但滞回曲线捏拢效应比较明显,耗能能力较差;节点抗剪承载力的试验值、理论值和有限元分析值均比较接近,证明了理论计算方法的正确性和有限元建模方法的可行性;建议采取有效措施避免混合式节点某一侧连接件过早破坏,从而提高节点承载力和抗震性能。

分布式连接全装配RC楼盖动力特性分析

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)的动力特性,进行了4个足尺DCPCD试件和一个整浇板试件在两端简支条件下的锤击法试验和数值模拟分析,研究了DCPCD的板缝构造、连接件锚固方式、边界约束条件和自重等对楼盖竖向动力特性的影响。试验结果表明:与整浇板相比DCPCD横板向刚度较小,自振频率较低,板缝构造是影响楼盖刚度和振动特性的主要因素;连接件数量越多,楼盖的刚度和自振频率越高;板缝数量越多,楼盖的刚度和自振频率越低。所提出的有限元模拟方法可以准确模拟DCPCD的动力特性;连接件锚固强度越高,楼盖的刚度和自振频率越高;两端嵌固约束下的楼盖基频比两端简支约束下提高了70%;随着楼盖自重的增加,自振频率显著降低。研究结果可为四边约束下楼盖的竖向振动特性与人致激励响应研究提供参考和依据。

分布式连接全装配钢筋混凝土楼盖板缝节点平面内受力性能试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖板缝节点平面内受力性能,进行了5种共18个板缝节点在平面内水平单调荷载、低周反复荷载和拉剪复合作用下的足尺模型试验,对板缝节点的受剪承载能力、破坏形态、滞回曲线、位移延性、耗能能力和拉剪复合受力性能进行了较为系统的研究。研究表明:除SPC和SP-CPC节点外其他3种板缝节点均具有较好的受剪承载力和刚度,且节点承载力可由叠加法简化计算;HPC节点、CPC节点和HP-CPC混合式节点具有较好的滞回性能、耗能能力和位移延性,是较为合理的板缝连接节点形式;拉力的存在削弱了板缝节点受剪承载力,且拉剪比越大削弱程度越高;高拉剪比下节点的延性较差,在极限荷载下易发生类似螺栓群连接中的"连锁破坏反应",设计时需对高拉剪比区的连接件进行改进和加强,以满足楼盖对板缝节点延性的要求。