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#文獻綜述#

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結構工程師第23卷第4期

對Nothridge等地震的震害調查表明:預制混

是區(qū)分各類預制混凝土框架結構的主要依據(jù)。

2 預制混凝土結構及其震害

預制混凝土結構可以分為框架結構、墻結構和框架-墻結構,其中,預制框架結構主要用于廠房、停車場、商場等需要開敞大空間的建筑中。預制混凝土框架結構中,柱、梁、板的連接方式是預制混凝土結構與現(xiàn)澆混凝土結構的根本區(qū)別,也

凝土墻結構在震后破壞較輕,而一些大空間的預制混凝土框架結構破壞較嚴重,主要表現(xiàn)為因各

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構件間的連接破壞而導致結構整體離散、倒塌(圖1)。預制構件間的連接是預制混凝土結構的薄弱環(huán)節(jié),也是預制混凝土結構抗震研究的重點

及結構整體抗震研究的前提和基礎。

圖1 預制混凝土框架結構震害情況

3 預制混凝土框架結構節(jié)點抗震性能研

究

按照美國NEHRP(NationalEarthquakeHaz-[3]

ardsReductionProgram)2000規(guī)范,預制混凝土框架連接可以分為等效現(xiàn)澆連接和裝配式連接,等效現(xiàn)澆連接要求達到或超過現(xiàn)澆混凝土連接的抗震性能,裝配式連接和現(xiàn)澆混凝土連接力學性能不同,NEHRP另行給出抗震規(guī)定。常用的等效現(xiàn)澆節(jié)點有后澆整體式和預應力拼接式,常用的裝配式節(jié)點有焊接節(jié)點和螺栓連接節(jié)點。對以上幾類節(jié)點,研究人員都進行了一些試驗和理論研究。

3.1 美日PRESSS研究項目的節(jié)點研究

1990年美國和日本合作開展的一項預制混凝土結構抗震研究項目PRESSS(PrecastSeismicStructuralSystemResearchProgram),在預制混凝土抗震研究歷史上有重要影響。該項目由加利福尼亞大學的Priestley教授負責,分三個階段進行:第一階段主要是鑒別、評估在地震區(qū)有發(fā)展前景的預制混凝土結構體系,準備預制混凝土結構的分析工具,構建規(guī)范修訂建議框架;第二階段主要是節(jié)點的試驗和分析;第三階段主要是結構的試驗和分析

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性連接(NLE)、拉-壓屈服連接(TCY)、剪切屈服連接(SY)、庫侖摩擦連接(CF)等幾類,各類連接的滯回特性和等效阻尼比見圖2。

在PRESSS項目第二階段,進行了一系列預制混凝土節(jié)點的試驗和理論研究,其中有關框架節(jié)點的研究主要有以下內容。

明尼蘇達大學的非線性彈性連接和拉壓屈服連接研究。該研究的非線性彈性連接節(jié)點為柱連續(xù),梁在柱兩側用無黏結預應力筋拼接,該節(jié)點在層間變形2%以內時預應力筋保持彈性,在節(jié)點大變形時強度損失很小,殘余變形也很小;拉壓屈服連接節(jié)點采用柱連續(xù),梁內縱筋穿過柱內預埋波紋管并灌漿,該節(jié)點變形較大,強度和剛度有較大衰減,但耗能較好。

德克薩斯大學的非線性彈性連接和庫侖摩擦連接研究。該研究的非線性彈性連接節(jié)點為梁連續(xù)并沿梁長施加無黏結預應力,柱在梁上下面拼接,該節(jié)點在層間變形2%以內表現(xiàn)出低殘余變形、低耗能和高殘余剛度的特性,層間變形超過2%以后耗能有所增加;庫侖摩擦連接節(jié)點采用柱連續(xù),梁底面與柱鉸接,梁頂面通過特制的摩擦片與柱連接,節(jié)點變形時摩擦片可以滑動以耗散能量,該節(jié)點的特點是耗能很大。

加利福尼亞大學的預應力拼接節(jié)點研究。Priestley對部分黏結預應力拼接節(jié)點進行了理論研究,他指出由于預應力筋在節(jié)點內和節(jié)點兩邊,[5]

。

按照力學特性,PRESSS項目將預制混凝土)

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