【摘 要】
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我国积极发展装配式建筑,推动建筑业转型升级,在各地市的新建建筑中,装配式混凝土结构建筑已被广泛应用。在目前的钢筋混凝土预制柱中,可供选择的预制柱类型太少,并且造价过高,施工也较为复杂。因此,本文提出一种新型的钢筋混凝土预制柱,该柱是由预制混凝土管桩作为外部预制管,运输至施工现场后在其管内核心区灌注普通混凝土,通过管内后插纵筋的方式来跟节点相连的新型预制混凝土组合管柱。本文通过试验研究和数值模拟相结
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我国积极发展装配式建筑,推动建筑业转型升级,在各地市的新建建筑中,装配式混凝土结构建筑已被广泛应用。在目前的钢筋混凝土预制柱中,可供选择的预制柱类型太少,并且造价过高,施工也较为复杂。因此,本文提出一种新型的钢筋混凝土预制柱,该柱是由预制混凝土管桩作为外部预制管,运输至施工现场后在其管内核心区灌注普通混凝土,通过管内后插纵筋的方式来跟节点相连的新型预制混凝土组合管柱。本文通过试验研究和数值模拟相结合的方法对该管柱的抗震性能进行研究,主要的研究内容如下:1.通过对两组共六个新型预制混凝土组合管柱梁柱节点试件进行低周往复试验,试验结果表明,两组试件的抗震性能表现良好,但由于桩身混凝土强度高,节点未做加强设计,最终节点发生了局部受压破坏。2.根据上述试验的结果,提出了改进方案,并据此设计了两组新型预制混凝土组合管柱-基础节点试件。在开展该试验前,运用ABAQUS软件建立了梁柱节点试验模型,该模型与试验结果吻合较好,然后将该模型有关参数运用于管柱-基础节点试验模型中,初步得出其承载力和破坏模式分析结果。3.根据试验方案开展新型预制混凝土组合管柱-基础节点低周往复试验,试验结果表明,改进的方案效果良好;采用后插纵筋套橡胶管以及后插纵筋的连接方式的管柱抗震性能良好,延性系数均大于4.0,均满足现行规范的相关要求;采用后插纵筋套橡胶管的试件的延性优于另一组,套设橡胶管,能够有效降低构件的抗侧刚度,提高其延性,但并不会降低构件的承载力和耗能能力。4.在验证有限元模型具有较高的可靠性后,对有关因素进行了参数化分析,分析结果表明,轴压比对管柱的抗震性能的影响较大,建议将设计轴压比控制在0.55以内;提高管桩混凝土有效预压应力或减小管桩螺旋箍筋的间距可以提高管柱的延性;增加后插纵筋的数量或直径能够一定程度上提高管柱的极限水平承载力。
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