预应力钢丝绳加固受损装配式框架节点的试验研究

作     者：胡文硕 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田安国

授予年度：2021年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：装配式 预应力钢丝绳 抗震加固 数值分析 施工工艺 

摘      要：虽然装配式建筑在我国起步较晚,但装配式混凝土结构以其优越的环保优势、结构性能,受到行业青睐。目前国家正在大力推广装配式建筑,新建装配式建筑占比逐步上升。但有关装配式混凝土结构的抗震问题一直是研究重点。装配式框架结构是现场装配而成,使节点核心区钢筋不连续、混凝土不连续,进而使预制构件间、预制构件与后浇混凝土间存在特殊界面,成为地震作用下的受力薄弱环节。理论上,传统加固方法对装配式结构的加固修复有效,但传统节点加固法普遍存在应力滞后问题,加固效果不理想。为解决上述问题,本文提出了一种新型预应力钢丝绳加固装配式框架节点的方法。为了研究其加固效果,对受损后的装配整体式框架进行加固并开展拟静力试验,通过对比加固前后框架的试验现象和抗震性能,得出以下主要结论:1.预应力钢丝绳加固法的施工工艺简单,加固装置中特制锚固钢板等关键部件可在工厂批量生产,大大提高了加固效率。2.拟静力试验结果表明:预应力钢丝绳加固法能有效提高受损装配式框架的抗震性能,在刚度及承载力方面尤为突出,试验结果如下:（1）预应力钢丝绳加固法可极大提升节点刚度,相比受损框架,加固后框架节点刚度提升了267%,初始刚度恢复到原构件初始刚度的128%。（2）加固后装配整体式框架的骨架曲线整体发展趋势与未受损的同类框架类似。试验后期,在相同位移条件下,加固后装配整体式框架承载力略高于未受损的同类框架。（3）加固后框架的滞回曲线较饱满,具有良好的耗能能力,虽然其耗能能力弱于未受损的同类框架,但也能满足基本抗震要求。3.利用有限元软件开展对加固后装配式框架的数值分析,并将模拟值与试验值进行对比,发现两者比较吻合,验证了数值模拟的可行性和合理性。4.结合现行加固设计规范,提出了新型预应力钢丝绳加固法运用于工程的设计算方法及施工工艺要点,为后续预应力钢丝绳加固法在工程中的运用提供参考。该论文有图60幅,表3个,参考文献87篇。