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装配式钢节点混凝土组合框架地震模拟试验

简要描述:

装配式钢节点混凝土组合框架地震模拟试验
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究
预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱中节点抗震性能试验研究

更新时间:2024-07-08

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装配式钢节点混凝土组合框架地震模拟试验

装配式钢节点混凝土组合框架地震模拟试验

  地震模拟试验系统包括试验承台、动力系统、控制系统、数据采集系统及高速成像系统。在性能参数不变的情况下升级了振动台激震方向,由初始的水平双向升级为三向六自由度,同时升级了试验系统的控制方式,提升了地震动输入控制精度。振动台台面尺寸为3m×3m,负载能力17t,最大水平位移±10cm,竖向位移±10cm,最大水平加速度双向2.0g,竖向加速度1.0g,输入地震动的有效频段为0.5~50Hz。依托地震模拟试验系统可以开展地震作用下房屋、桥梁、隧道、大坝、管廊、核电站、海洋平台、机电设备等各类工程结构的抗震性能试验研究。

装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究

试件设计

某市图书馆建筑高度31m,总建筑面积53816m,其中地下部分1层,地上4层,局部5层,层高为4.75m。上部主体结构为装配整体式混凝土框架结构,选用框架中常用的梁柱中间层中间节点为研究对象,在梁中、柱中反弯点位置截取部分构件的基础上设计制作足尺模型试件。试件梁为叠合梁,其截面为300x750,左梁采用矩形截面预制梁,右梁采用凹口截面预制梁;柱为预制柱,其截面为 600x600。箍筋保护层厚度为 20mm。


材料性能

(1)混凝土抗压强度。试件浇筑过程中,每次浇筑均留置一组3个边长为150mm 的立方体试块,置于与试件相同条件下养护(2)灌浆料。在试件灌浆安装和用于材性试验的套简接头灌浆过程中均留置一组40mmx40mmx160mm 的棱柱体试块,每组3个。在标准养护条件下养护至梁柱节点试件完成低周反复加载试验后取出,进行压强度试验。

加载过程中,试件加载的荷载由电液伺服作动器自动记录,并于作动器和柱身之间布置拉线式位移计测量位移,在柱下端铰支座处布置拉杆式位移计记录其滑移。

装配式钢节点混凝土组合框架地震模拟试验

数据结果及分析

(1)荷载-位移滞回曲线。加载初期,滞回环接近直线,面积较小,试件表现出较好的线弹性;随着加载位移的增大,滞回环面积逐渐增大,曲线形状向反S形发展。这表明,试件在加载过程中受到滑移的影响比较大。(2)延性性能。试件 LZ-B的延性小于试件 LZ-A的原因有两个方面,一是试件LZ-B梁端底部设置了全灌浆套筒,套筒的刚度大大高于钢筋,受拉作用下钢筋发生塑性变形的范围长度较小;二是右梁梁端底部设置了大直径钢筋,受拉时截面受压区高度过大


  新型钢框架梁柱节点抗震性能试验:试验主要对14组不同参数新型钢框架梁柱节点试件,利用多通道电液伺服加载系统和大型L型点阵式反力墙开展拟静力加载试验,重点研究新型可恢复功能节点的抗震性能,历时30余天。试验结果表明:较传统焊接节点而言,双铰接节点、单铰接节点、全螺栓节点均呈现出良好的震后可恢复功能,加载完毕后仅在可更换T型耗能板部分出现屈曲或断裂破坏,其余部位基本无损伤出现;在使用可更换T型耗能板后,节点的抗震性能明显优于相同尺寸的焊接节点,且在加载后期节点承载力仍有提升。本次试验成果可为后续新型可恢复功能钢框架结构体系的研发提供重要试验依据。

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