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作者：

张德发

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摘要：

在新型建筑工业化的革命中,由于装配式建筑结构在工程上施工周期短,工厂预制构件质量高,环境污染小等特点,预制装配式建筑结构技术应用重新走进了我国建筑工程实践当中,成为了我国未来建筑工业化发展的趋势之一.在装配式建筑结构中,结构构件之间通过节点连接形式,使得构件形成一个整体,对于外界的各种不利的荷载,结构构件之间形成一个共同抵抗.装配式建筑结构中梁和柱因事先在工厂预制生产,其质量与性能能够得到很好地保证.而工程实际中,梁与梁,柱与柱,梁与柱之间的连接很多时候处理的不理想,降低了结构的整体性,从而无法达到设计要求."强柱弱梁节点"式框架结构时常出现,导致装配式建筑结构在地震中惨遭破坏.因此,构件之间连接节点发生的破坏是装配式建筑结构在地震中受到破坏其中一个重要因素,要解决这类问题的关键之所在是改进节点连接形式和节点连接方法.本文关于文献中单齿槽装配式框架柱-柱节点受力性能研究的基础上,提出一种改进型四齿槽装配式框架柱-节点连接,框架中的梁-柱节点连接采用工厂预制,柱-柱节点在施工现场连接,克服梁-柱节点带来的弊端,从而将梁-柱节点分析转移至柱-柱节点分析上.本文的主要工作是首先对比现有的单齿槽节点连接方式,以及国内外规范有关柱截面承载能力的计算公式,采用摩擦抗剪力学模型,推导出本文提出的节点受弯和受剪承载力的计算公式;然后利用有限元软件ABAQUS,对比现浇混凝土柱和四齿槽节点装配柱进行模型验证,并对四齿槽型柱-柱节点连接方式的装配柱在不同的轴压比,配筋率和柱芯高度等进行参数分析;通过分析各参数对四齿槽节点装配柱的力学性能,得到较为优化的装配柱.最后利用有限元软件ABAQUS,采用本文提出的四齿槽节点连接方式进行建模,取较为优化的参数,建立两层两掘装配式框架结构与传统现浇框架结构进行对比分析,输入天津波,TAFT波和唐山波,分析其在地震作用下的自振周期,顶层位移,层间位移和最大加速度等抗震性能.最后得出主要结论如下:(1)采用摩擦抗剪模型,建立四齿槽节点连接装配柱,进行非线性数值模拟,计算结果与现浇混凝土柱的数值模拟计算结果基本吻合;在考虑不同参数情况下,四齿槽节点连接方式的装配柱具备良好的受力性能和耗能能力,且在一定范围内性能更优于现浇混凝土柱.(2)本文提出的改进型柱-柱节点四齿槽连接方式的装配框架结构在三种不同的地震波作用下,与传统的现浇框架结构的自振周期接近,进行顶层位移,层间位移,顶层加速度等多方面的分析后,结果表明本文提出的改进型柱-柱节点四齿槽连接方式的装配框架结构在抗震设防性能上满足抗震要求.

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关键词：

建筑工业化；预制装配式；柱-柱连接节点；摩擦抗剪力学模型；承载力；抗震性能

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1018.182568