预制装配式钢筋混凝土柱与柱纵筋浆锚连接抗震性能研究

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1、学校代码10530学号201510181935分类号TU375.3密级公开硕士学位论文预制装配式钢筋混凝土柱与柱纵筋浆锚连接抗震性能研究学位申请人马禹指导教师陈俊副教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向结构工程二零一八年四月SeismicBehaviorofPrefabricatedReinforcedConcreteColumnandColumnLongitudinalReinforcementAnchorConnectionCandidateMaYuSupervisorAssociateProfessorChenJunCo

2、llegeEngineeringandMechanicsProgramStructuralEngineeringSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateApril,2018湘潭大学工学硕士论文摘要预制装配式建筑作为建筑工业化进程的代表，在建筑市场占有越来越重要的位置。区别于传统建筑的现浇作业形式，装配式建筑具有施工周期短、构件精度高、产品质量好的优点。更重要的是，预制装配式建筑在解决现场湿作业问题、环

3、保问题、资源材料浪费及利用率较低的问题上具有较大的优势。同时框架柱作为结构的主要竖向受力构件，在整体结构中的作用不言而喻。目前预制框架柱节点连接形式主要为套筒灌浆连接，在此基础上，提出一种施工工艺更为便捷、装配容错更高、性能更好的框架柱节点连接形式，并检验其抗震性能。研究内容与结果如下：（1）提出一种波纹管灌浆包裹纵筋搭接的框架柱连接形式，并依此制作了4个足尺预制框架柱试件，同时制作了1个现浇试件作为对比。试验参数设置为轴压比0.4和0.6，装配位置1倍柱截面高度和2倍柱截面高度。（2）对试件施加低周往复荷载进行拟静力试验，通过处理试验结果，

4、对比试件破坏特征、滞回曲线及骨架曲线、延性性能、刚度退化情况以及能量耗散能力评价试验柱试件抗震性能。试验结果表明：采用提出的纵筋搭接波纹管灌浆锚固连接的框架柱试件在抵抗破坏上展现了一定的优势，尤其是在预制装配柱试件，由于灌浆锚固的存在，明显延缓了纵筋屈服。然预制装配试件在延性性能上低于现浇试件，但刚度退化以及能量耗散能力与现浇试件相当。预制试件柱与柱连接装配位置不同，试件的延性性能影响不大，但对试件的刚度和强度退化以及能量耗散能力有一定影响，在2倍柱截面高度位置装配的试件比在1倍柱截面高度装配的试件的刚度（强度）退化速率明显偏慢，且能量耗散能

5、力明显提高，尤其是在轴压比为0.4的情况下提高了约20%。（3）利用ABAQUS有限元模拟软件，模拟试件在试验工况下的受力情况，并将的出来的结论与试验结果对比，验证吻合程度。通过有限元分析软件模拟结果对比试验结果可知，模拟塑性损伤区域与试件最终破坏位置接近。由于模拟时连续性及均质性等假设，模拟得到的抗震性能稍好于试验结果，但模拟的预制、现浇柱试件的抗震性能与试验结果趋势吻合。关键词：预制混凝土柱；浆锚连接；抗震性能；ABAQUS有限元模拟I纵筋浆锚连接预制钢筋混凝土柱抗震性能试验研究AbstractPrefabricatedbuildings

6、aretherepresentativeofindustrializationprocessofbuildingandoccupyanincreasinglyimportantpositionintheconstructionmarket.Differentfromthetraditionalconstructionofcast-in-placeoperations,prefabricatedbuildingshavetheadvantagesofshortconstructionperiod,highprecisioncomponentsa

7、ndgoodproductquality.Moreimportantly,prefabricatedbuildingshavegreatadvantagesinsolvingproblemsofon-sitewetoperations,environmentalissues,wasteofresourcematerials,andlowutilization.Moreover,framecolumnhaveagreatroleontheoverallstructureasthemainverticalstructuralmemberofthe

8、structure.Atpresent,theconnectionformoftheprefabricatedframecolumnjointsismainlyth