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预压装配式预应力混凝土框架节点的抗震性能研究

作　者: 杨晓波
导　师: 柳炳康
学　校: 合肥工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 预压装配式框架 节点核心区 剪切角 抗裂性能 抗震能力 有限元方法
分类号: TU311.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


预压装配式预应力混凝土框架,采用工厂化生产的预制柱和预制预应力梁,运至现场直接吊装,梁柱就位后,将后张预应力筋穿过梁、柱预留孔道,对节点实施预应力张拉预压。后张预应力筋既可作为施工阶段拼装手段,又可在使用阶段承受梁端弯矩,构成整体受力节点和连续受力框架。既克服了装配式节点受力可靠性差的缺陷,又解决了预应力混凝土框架难以装配的问题,形成预制预应力混凝土装配整体式框架,建立了装配式预应力结构新体系。本文通过三榀预压装配式混凝土框架在低周反复荷载下的加载试验,得到了框架节点的裂缝分布及损伤图,以及节点核心区位移-剪切角滞回曲线和荷载-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和剪切变形验算公式,并结合工程有限元软件对试验进行模拟对比。研究表明,预压装配式框架节点核心区处于双向受压状态,具有良好的抗裂能力和抗震性能。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
致谢  8-14
第一章 绪论  14-22
  1.1 预应力混凝土结构  14-16
    1.1.1 预应力混凝土结构的发展  14
    1.1.2 预应力混凝土的原理及特点  14-16
  1.2 预制装配式混凝土结构  16-19
    1.2.1 装配式结构的优点及应用  16-17
    1.2.2 装配式混凝土结构的不足  17-19
  1.3 预压装配式预应力混凝土结构  19-20
  1.4 本课题的研究意义与主要任务  20-22
第二章 钢筋混凝土框架节点抗震的理论研究  22-31
  2.1 钢筋混凝土框架节点的分类  22-23
    2.1.1 按位置分类  22
    2.1.2 按所用材料和施工方法分类  22-23
    2.1.3 按构造型式分类  23
    2.1.4 按抗震要求分类  23
  2.2 钢筋混凝土框架节点的设计准则和强度要求  23-25
    2.2.1 钢筋混凝土框架节点的设计准则  23
    2.2.2 钢筋混凝土框架节点的强度要求  23-25
  2.3 钢筋混凝土框架节点的受力机理  25-27
    2.3.1 钢筋混凝土框架节点的三种基本受力机理  25-27
    2.3.2 预应力混凝土框架节点的受力机理  27
  2.4 钢筋混凝土框架节点的受力过程和破坏型式  27-29
    2.4.1 钢筋混凝土框架节点的受力过程  27-28
    2.4.2 钢筋混凝土框架节点的破坏型式  28-29
  2.5 预应力对框架节点抗震性能的影响  29-31
    2.5.1 预应力对框架节点抗剪强度的影响  29
    2.5.2 预应力对框架节点延性的影响  29
    2.5.3 粘结和锚固性能  29-31
第三章 预压装配式预应力混凝土框架的试验研究  31-50
  3.1 试验概况  31-38
    3.1.1 试件设计与安装  31-34
    3.1.2 试验装置  34-36
    3.1.3 试验加载方法  36-37
    3.1.4 测点布置及测量设备  37-38
  3.2 试验结果分析  38-49
    3.2.1 节点核心区的裂缝分布及受力状态分析  38-41
    3.2.2 节点核心区的剪切角滞回曲线及剪力传递机理分析  41-49
  3.3 本章小结  49-50
第四章 预压装配式框架节点抗裂度分析  50-59
  4.1 节点核心区抗裂性研究的意义  50
  4.2 节点核心区抗裂研究现状  50-52
  4.3 影响节点核心区抗裂的因素  52-53
  4.4 双向受压状态下节点核心区抗裂度分析及计算  53-58
    4.4.1 节点核心区抗裂度计算公式的基本假定  53
    4.4.2 节点核心区抗剪承载力  53-56
    4.4.3 节点核心区所受剪力  56
    4.4.4 节点核心区的抗裂计算建议公式  56
    4.4.5 节点核心区的抗裂度计算比较  56-58
  4.5 本章小结  58-59
第五章 节点核心区剪切变形分析  59-63
  5.1 节点核心区的剪切变形及影响因素  59-60
  5.2 节点核心区的经验剪切变形计算公式  60
  5.3 节点核心区的验算公式  60-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章 有限元分析  63-74
  6.1 ANSYS 非线性分析概述  63
  6.2 ANSYS 建模分析  63-70
    6.2.1 材料的本构关系  63-66
    6.2.2 参数的定义  66-67
    6.2.3 实体建模  67-68
    6.2.4 网格划分  68-69
    6.2.5 加载运算  69-70
  6.3 计算结果分析  70-73
  6.4 本章小结  73-74
第七章 结论  74-76
  7.1 结论  74-75
  7.2 展望  75-76
参考文献  76-79
攻读硕士学位期间发表的论文  79-80

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构力学 > 结构动力学
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