装配式混凝土框架结构梁柱连接抗震性能综述.doc

装配式混凝土框架结构梁柱连接抗震性能综述 　　摘 要：住宅产业化是实现城镇化的重要途径，预制装配式混凝土结构技术的成熟度决定着住宅产业化能否广泛推广，而梁柱连接的抗震性能是装配式结构的核心技术。本文对近年来国内装配式框架结构梁柱节点连接的抗震性能进行了小结。 　　关键词：装配式混凝土；框架结构；梁柱连接；抗震性能 　　中图分类号：TU398 文献标识码：A 　　我国正大力推进城镇化建设，住宅产业化是实现城镇化的重要途径，装配式混凝土结构技术的成熟度决定着住宅产业化能否广泛推广。其主要结构体系有混合结构、装配式框架结构及板墙结构等。装配框架结构有制造率高、施工简单、布置灵活、节材环保等优点，应用较为广泛。在过去的装配工程实例中，由于结构整体性差，在地震作用下破坏严重，如1976年唐山大地震时，大量装配结构发生倒塌，导致人民对这种结构产生怀疑，阻碍了装配式结构的发展。后来中国建筑科学研究院等单位对装配式结构进行了研究，认为装配式结构抗震性能可以达到整体现浇结构抗震性能。 　　框架节点将梁柱连成一个整体，起到荷载传导作用，也是抗震耗能起关键的部位。在住宅产业化建设中，承力构件的连接部位是装配式结构能否推广的决定性因素，因此研究连接部位的抗震性能具有重大意义。 　　1. 国内的一些框架结构梁柱节点的试验研究 　　（1） 北京工业大学近年来进行了一系列的无黏结预应力装配式混凝土框架节点的研究 　　2006年对无粘结预应力装配式砼框架节点试件进行低周反复加载试验，并对滞回曲线、骨架曲线等抗震性能指标进行分析，研究结果显示预应力装配式框架节点的破坏程度小、变形能力强、延性好、变形恢复能力好，但耗能能力相对较差。为了提高耗能提出在节点增添非预应力连接钢筋（在梁顶和梁底均加非预应力钢筋，并各自贯穿柱到柱另一侧预制梁的梁顶和梁底部位），即混合连接的概念，并以初始预应力度、非预应力筋级别和数量为变量对6个混合连接装配式框架节点进行加载试验，得出结论：混合连接的耗能能力可达到整体现浇混凝土的耗能能力，且其变形恢复能力和延性相对现浇结构较好，其综合抗震性能更优；降低初始预应力度可增大试件非线性位移下的延性，但也导致竖向剪力承载和耗能能力的降低。后又有人提出不对称混合连接的概念，即框架节点只在梁顶配非预应力钢筋用来耗能，梁底不配非预应力钢筋，并进行了试验加载研究，结果表明：因非预应力钢筋用量的减少，其耗能有所下降，但简化了施工工艺，提高了施工速度。 　　2008年用ADINA软件对无粘结预应力装配梁进行了非线性有限元分析，结果表明：节点处的破坏变形、应力分布、试件骨架曲线等抗震指标均与试验现象相近，其建立的模型与之前的试验吻合较好。 　　2009年，通过无粘结预应力装配梁柱节点试验研究，对比分析了直接装配和混合装配的无粘结预应力筋的受力性能，推出无粘结预应力筋应力增量公式，计算值与试验值吻合较好。采用弯矩-曲率方法对无粘结预应力装配节点试件进行了弹性和弹塑性阶段的分析，建立了装配节点弯矩-曲率模型，并编制了相应的计算程序，用试验结果检验了理论分析值，证明吻合良好。 　　（2） 同济大学近年来对装配梁柱的连接进行了一些研究 　　2005年，对预制全装配式梁柱试件、后浇整体式梁柱试件及现浇梁柱试件进行了试验研究。结论：后浇整体式梁柱试件的抗震能力与现浇式的无异；全装配式梁柱试件的抗震性能不理想，应采取提高节点耗能能力的措施。 　　2007年，在梁柱节点采用橡胶垫螺栓连接，对单层两跨单榀的装配式预制混凝土框架结构进行拟动力试验，结论：橡胶垫螺栓连接未破坏，节点具有好的弹性变形能力，抗震性能良好，为柱底弯曲破坏模式，位移延性系数为4～8；可在地震区采用橡胶垫螺栓连接。2008年试验继续深入，对一个单层单跨三榀铺屋面板的装配式试件进行拟动力试验（梁柱节点采用橡胶垫螺栓连接），结果表明：结构整体抗震性能良好，橡胶垫螺栓为发生破坏，梁柱间未滑移，实际使用时要注意橡胶垫的厚度，过薄、过厚时效果都不太好；屋面板与梁的焊接部位为抗震薄弱环节，建议采用柔性连接。 　　2011年，对装配式节点采用转动弹簧-阻尼单元和非线性弹性恢复力模型进行了非线性动力时程分析，与拟动力试验进行了对比。结论：时程分析结果与试验结果有较好地吻合，15.5%的最大位移差；加载幅值逐级增大对构件的损伤累积仅对开始阶段有较大影响，对反应峰值仅有5%以内的影响。 　　1.3 2009年东南大学和万科企业股份有限公司，对装配整体式框架结构中节点进行实验研究。得出结论：梁柱间采用齿槽接头及梁的主筋采用滚轧直螺纹接头的受力性能是可靠的。 　　1.4 2015年华北理工大学，提出在装配式框架结构梁柱节点安装角钢和阻尼器的方法，并进行了低周反复试验研究。结果表明：两种措施均可