高温下预制装配式混凝土框架节点抗火性能研究

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1、分类号：TU375密级：公开档案号：2018-06-03-081405-4-001学号：1511032001硕士学位论文(学术学位）论文题目：高温下预制装配式混凝土框架节点抗火性能研究学生姓名：顾为健指导教师姓名：毛小勇教授学科门类：工学专业名称：防灾减灾工程及防护工程研究方向：工程结构抗震、抗风与抗火二〇一八年六月苏州科技大学硕士学位论文高温下预制装配式混凝土框架节点抗火性能研究学生姓名：顾为健指导教师姓名：毛小勇教授专业名称：防灾减灾工程及防护工程苏州科技大学+土木工程学院二○一八年六月MasterDiss

2、ertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyResearchonFireResistancePerformanceofPrefabricatedConcreteFrameJointsMasterCandidate:GuWeijianSupervisor:Prof.MaoXiaoyongMajor:DisasterPreventionandReductionEngineeringandProtectiveEngineeringSuzhouUniversityof

3、ScienceandTechnologySchoolofCivilEngineeringJune,2018苏州科技大学硕士论文摘要摘要梁柱节点性能是预制装配式框架结构关键。研究成果表明，连接方式可靠、构造措施合理的装配整体式框架结构，其性能可等同于现浇混凝土框架结构。然而在火灾高温下的预制装配式混凝土节点的受力性能和破坏机理与常温有所不同，这方面的研究鲜有报导，其抗火性能尚不清楚。基于此，本文建立了预制装配式混凝土框架节点模型，分析了梁荷载比、柱荷载比、柱上轴向约束刚度比以及梁长、梁宽、梁高、柱高、柱截面边长等

4、几何参数对预制装配式混凝土节点抗火性能的影响，并与现浇节点进行了对比。主要研究内容如下：（1）对叠合面的力学性能进行了简要分析。根据国内外研究成果选取了材料本构，采用弹簧简化模型对套筒灌浆连接件进行模拟，利用ABAQUS有限元软件建立了预制装配式混凝土框架节点有限元模型，模型的合理性得到了钢筋混凝土框架节点抗火试验结果的验证。（2）设计了14个预制装配式混凝土框架节点。利用火灾下预制装配式混凝土框架节点模型对节点S12及其现浇对比试件进行算例分析。温度场方面主要分析了预制节点的不同阶段梁柱中截面等温线分布规律，

5、力学性能方面主要对比分析了现浇和预制节点的变形和破坏形态，分析了预制节点的纵筋和混凝土的应力分布，同时分析了预制节点的混凝土的塑性应变。（3）对火灾下预制装配式混凝土框架节点变形进行了参数分析，变形包括梁端变形、柱端变形以及转角变形。分别研究了梁荷载比、柱荷载比、柱上轴向约束刚度比等参数以及梁长、梁宽、梁高、柱高和柱截面边长等几何参数对梁端位移的影响、柱端位移的影响以及转角变形的影响。（4）分析梁荷载比、柱荷载比、柱上轴向约束刚度比等参数以及梁长、梁宽、梁高、柱高、柱截面边长等几何参数对火灾下预制装配式混凝土框

6、架节点耐火极限的影响，并与现浇节点对比了耐火极限的差异。关键词:预制装配式，混凝土框架节点，抗火性能，有限元分析I苏州科技大学硕士论文AbstractAbstractTheperformanceofbeamandcolumnjointsisalwaysahottopicinprefabricatedframestructures.Theresearchresultsshowthattheperformanceofintegralframestructurewithreliableconnectionandrea

7、sonableconstructionmeasurescanbeequaltothatofcast-in-placeconcreteframestructure.However,themechanicalbehaviorandfailuremechanismofprefabricatedconcretejointsunderhighfiretemperaturearedifferentfromthoseatnormaltemperature.Therearefewreportsinthisfield,andit

8、sfireresistanceisnotclear.Basedonthis,aprefabricatedconcreteframejointmodelisestablishedinthispaper.Theeffectsofbeamloadratio,columnloadratio,axialconstraintstiffnessratiooncolumn,beamlength,bea