装配式钢筋混凝土柱—钢梁节点抗震性能研究

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1、学校代号10532学号S150100082分类号TU392.1密级公开硕士学位论文装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究学位申请人姓名王书磊培养单位湖南大学土木工程学院导师姓名及职称刘艳芝助理教授学科专业土木工程研究方向钢筋混凝土柱-钢梁节点论文提交日期2018年5月23日学校代号：10532学号：S150100082密级：公开湖南大学硕士学位论文装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究学位申请人姓名：王书磊导师姓名及职称：刘艳芝助理教授培养单位：湖南大学土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2018年5月23日论文答辩日期：2018年5月26日答辩委员会主席：

2、汪梦甫教授SesmicBeahviorofPrefabricatedReinforcedConcreteColumn-SteelBeamConnectionsbyWANGShuleiB.E.(HainanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversityAssociateProfessorLIUYanzhiMay

3、,2018装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究摘要结构设计中采用钢梁可有效降低模板用量，减小构件尺寸，采用钢筋混凝土柱则可提高结构抗侧刚度，降低结构防腐、防火的要求，具有较高的经济效益。本文提出了一种新型的装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点连接形式，它综合了装配式结构和组合结构的优点。同时，通过对预埋钢筋和T型件合理设计，使节点域破坏模式为T形件的塑性铰线破坏机制，保护了梁和柱等主要受力部件，从而可实现受损部件的快速修复和更换。本文采用试验和有限元分析相结合的形式，研究了装配式梁柱节点在静力和低周往复荷载作用下的力学性能和工作机理，分析了不同试验参数对节点力学性能的影响，

4、确定了节点在静力和往复荷载作用下的承载能力，揭示节点在不同形式荷载作用下的损伤规律，主要研究内容如下：(1)通过2个装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点静力抗弯性能试验，考察预埋钢筋和腹板角钢对节点力学性能的影响，研究节点在静力荷载作用下的破坏模式和承载能力，对节点的静力抗弯性能做出力学评价，为节点抗弯性能有限元分析提供试验数据。(2)分别对4个不同试验参数的装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点进行低周反复荷载试验，研究T型件翼缘厚度、预埋钢筋强度、节点域腹板角钢等对节点抗震性能的影响。通过对节点的破坏模态进行分析，研究节点的传力机制。通过节点的荷载-位移滞回曲线，研究节点承载力、延性

5、和耗能以及强度和刚度退化规律等。(3)建立装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点的有限元模型，通过试验结果验证有限元分析的正确性，然后在此基础上对节点力学性能进一步分析，重点研究预埋钢筋直径、预埋钢筋强度、T形件翼缘厚度和节点域腹板角钢对梁柱节点受力性能的影响。通过有限元分析明确节点破坏模态和受力机理。通过节点弯矩-转角关系进行节点受力全过程分析，确定节点极限承载力，明确滞回骨架曲线和单调荷载下荷载-位移曲线的差异。最后对节点关键部位应力进行分析，明确节点应力发展规律。关键词：装配式钢筋混凝土柱；钢梁；T型件连接节点；抗震性能；有限元分析；破坏模态II硕士学位论文Abstract

6、Inthestructuraldesign,steelbeamcanbeusedtoreducetheamountoftemplatesaswellasthesizeofcomponents,whiletheuseofreinforcedconcretecolumncanimprovethelateralstiffnessofstructuresandreducetherequirementsofstructuralcorrosionandfireprevention,indicatinghighereconomicalbenefits.Anewtypeofconnec

7、tion,combiningprefabricatedreinforcedconcretecolumnandsteelbeam,isproposedinthisresearch.Ithastheadvantagesofprefabricatedreinforcedconcretecolumnandcompositestructure.Furthermore,throughreasonabledesignonembeddedbarandT-stub,thefailuremechanismoftheconnectioncantransform