为了提升结构的抗震能力,改善构件之间连接的可靠性,本文提出了一种新型的梁柱节点装配式连接方案。结合拟静力试验、数值分析和理论研究,分别对带肋钢管混凝土柱和带肋钢管混凝土柱-预制钢筋混凝土梁装配式节点的抗震性能开展了研究,提出了相应的设计方法,可为组合结构在装配式建筑中的应用提供理论基础和技术支撑。本文的主要内容及结论如下: (1)研发新型带肋钢管混凝土柱的细部构造及截面形式,采用拟静力试验研究了6个带肋方钢管混凝土柱的抗震性能,揭示了其破坏模式和失效机理,分析了钢管屈服强度、截面形式和轴压比对其抗震性能指标的影响规律。 (2)建立带肋钢管混凝土柱的数值模型并验证其准确性,明晰了钢管与核心混凝土或ECC之间的相互作用机理,分析带肋钢管混凝土柱在不同阶段的应力分布,揭示了钢管屈服强度、轴压比、混凝土抗压强度、ECC抗压强度、径厚比和纵向钢筋直径等因素对其抗震性能的影响。最后,基于平截面假定,建立该类组合柱的恢复力模型,并验证了其准确性。 (3)提出采用双环板连接带肋钢管混凝土柱-预制钢筋混凝土梁装配式节点,通过拟静力试验,共对6个节点核心区的抗震性能进行了深入研究,揭示了节点核心区的破坏模式和失效机理,分析了钢管屈服强度、截面形式和轴压比等因素对其抗震性能指标的影响规律。 (4)开展带肋钢管混凝土柱-预制钢筋混凝土梁装配式节点的数值分析,揭示节点核心区处的钢管与核心混凝土或ECC抗剪机理,明确了节点核心区的传力路径,分析了节点核心区的应力与损伤分布,阐明关键参数对节点抗震性能的影响规律。最后,提出了节点核心区的承载力设计公式,并验证了其准确性。 |