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预应力装配式混凝土框架结构是一种全新的结构形式,是把工厂预制的梁、柱构件经运输和吊装就位后,用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,通过后张预应力筋的挤压力把梁柱构件拼装成整体框架。克服了装配式节点受力可靠性差的缺陷,并解决了预应力混凝土框架难以装配的问题。
相对于有粘结预应力装配式结构,对无粘结预应力装配式结构的研究还很少,国内更几乎是空白。本文在国内外研究的基础上,针对无粘结预应力装配式混凝土节点特点,进行了以下方面的研究:
(1)在现有连接基础上,给出预应力装配式框架结构的两种连接方式:全预应力连接、预应力钢筋与普通钢筋结合的混合连接。并根据研究目标和试验因素,设计了11个试件进行低周反复荷载作用下的拟静力试验。通过对节点组装体的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、等效阻尼系数等的分析,研究节点及其连接的抗震性能。
(2)在试验研究和理论分析的基础上,首先根据装配式结构的特点,提出假定;然后通过变形协调关系和力学平衡条件,对梁柱节点进行非线性分析。并在理论研究的基础上编制了非线性分析程序,与试验结果进行对比,验证了理论的可行性。
(3)建立节点承载力三线性计算模型,并给出承载力及相应转角的计算公式。和试验结果、非线性分析结果进行对比。
我国是多地震国家,大部分城市处于抗震设防区,鉴于此,开展本课题研究,为制定设计规范提供理论依据,对促进预应力装配式混凝土框架结构的发展具有重要意义。