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实验案例

【MTS】全装配式混凝土框架梁-柱节点抗震性能研究

2022/05/06

试验人员:柏松,徐海波,周璐洁

指导老师:陈丽华

项目来源:国家重点研发计划

试验摘要本项目依托国家重点研发计划与xx钢结构(集团)有限公司的委托项目。针对全装配式框架结构中的梁柱连接节点,从施工便捷和抗震性能出发,提出新型全装配式干式连接节点的构造措施。通过低周往复加载试验,对节点的破坏机理和抗震性能进行系统研究,为全装配式混凝土框架结构的设计施工提供技术支撑。

1、内置钢管型梁柱节点

传统的现浇框架节点,需要大量的现场工作,施工周期长,不适合现在建筑业的长期发展预期。为了顺应国家建筑发展规划,装配式建筑逐渐成为主流研究方向。

建筑装配式发展的最大阻碍就是节点构造,结合了钢结构的特点,本团队设计了一种内置钢管型装配式节点。试验使用MTS液压伺服系统、力传感器、位移传感器和电阻应变片等,对新型全装配式混凝土梁-柱框架节点进行低周往复加载试验。梁两端施加同步反向对称荷载,柱顶施加恒定轴压力。试验发现,混凝土裂缝较早开展;随着位移的逐渐加大,裂缝不断延伸。试验结束时,节点区混凝土剥落露出箍筋,焊接在工字钢梁上的L型短箍筋被拉开。 

2、外环箍型梁柱节点

与上述节点类似,本团队基于钢结构节点设计出外环箍型装配式梁柱节点。在钢梁与节点柱交接处上下用相同厚度的钢板环绕柱身。上下环箍之间的混凝土开裂相比于前文节点,并不严重,显示出环箍对于节点区混凝土的约束作用是十分明显的且有用的。但是在上环箍上部与下环箍下部的混凝土交界处,混凝土被剪坏,出现开裂剥落的情况。 

3、结论

本团队借鉴钢结构的连接方式,提出了一种新型全装配式混凝土框架梁-柱节点。它将预制钢筋混凝土梁的端部转换为钢梁,预制钢筋混凝土框架柱在层高处转换为钢柱,然后通过栓焊混合连接形成框架节点。该连接方式将传统装配式混凝土结构钢筋之间连接的难题转换为钢结构之间连接,连接方式成熟可靠并且便于检验,安装工艺可以完全依照钢结构的施工安装。既有钢筋混凝土结构造价低、防火性能和耐久性好的优点,又有钢结构施工速度快、施工简便的优点,同时也充分考虑了构件加工制作、养护堆放和运输安装的工艺和成本,在保证结构安全可靠的前提下,能够有效的缩短工期并降低成本。

 


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