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1、装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑 工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和 保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式RC结构有利于绿色施工，因 为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求， 降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、 减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则。而且， 装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程 机械种类和数量，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少施工人员， 从而提高工效、降低物
2、料消耗、减少环境污染，为绿色施工提供保障。另外，装 配式结构在较大程度上减少建筑垃圾(约占城市垃圾总量的30%40%)，如废钢 筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等。国内外学者对装配式RC结构做了大量的研究工作，并开发了多种装配式结构形 式，如无粘结预应力装配式框架、混合连接装配式混凝土框架、预制结构钢纤维 高强混凝土框架、装配整体式钢骨混凝土框架等。由于我国对预制混凝土结构抗 震性能认识不足，导致预制混凝土结构的研究和工程应用与国外先进水平相比还 有明显差距,预制混凝土结构在地震区的应用受到限制，因此我国迫切需要展开 对预制混凝土结构抗震性能的系统研究。2抗震性能按照美国 NEHRP(Nati
3、onal Earthquake Haz-ardsReduction Program)2000 规范 1,预制混凝土框架连接可以分为等效现浇连接和装配式连接，等效现浇连接要 求达到或超过现浇混凝土连接的抗震性能，装配式连接和现浇混凝土连接力学性 能不同,NEHRP另行给出抗震规定。常用的等效现浇节点有后浇整体式和预应力 拼接式,常用的装配式节点有焊接节点和螺栓连接节点。1.1等效现浇节点1.12无黏结预应力筋拼接节点加利福尼亚大学Priestley对部分黏结预应力拼接节点进行了理论研究2,他 指出由于预应力筋在节点内和节点两边一定范围内不与混凝土发生黏结，因此在 节点产生较大变形时预应力筋仍可保
4、持弹性。这种节点在大变形后强度和刚度的 衰减及残余变形都较小，节点复原能力强；由于预应力的夹持约束作用，对节点区 抗剪有利,可以减少节点区箍筋用量。Priestley进行了 8个无黏结预应力梁柱 节点的低周反复加载试验。试验表明:节点最大层间变形可达2.8%4%,残余变形 约为最大层间变形的2.2%;大变形时，由于梁柱界面处混凝土的塑性发展使节点 刚度有所下降，但节点只有轻微损坏。与现浇混凝土节点相比，预制混凝土无黏结 预应力拼接节点耗能较小，损伤、强度损失和残余变形也较小。1.2黏结预应力筋拼接节点2004年合肥工业大学柳柄康等进行了两榀预压装配式预应力混凝土框架梁柱组 合体的低周反复加载试
5、验3,试件尺寸和配筋如图1。试验表明：由于牛腿的 存在，反向加载时存在掀起效应，正截面受弯承载力应予以折减，梁端剪力摩擦 作用能够抵抗梁端剪力；预应力的作用使得试件有很强的变形恢复能力，有利于 震后修复。试件尺寸及配筋2005年北京工业大学进行了 6个混合连接装配混凝土框架内节点试件在低周反 复荷载下的加载试验4,试件尺寸及配筋图如图2。试验表明：混合连接装配 混凝土框架节点的耗能力与整体现浇混凝土节点相当，而其延性和变形恢复能力 则优于整体现浇混凝土节点，其综合抗震性能优于整体现浇混凝土节点。试件尺寸及配筋1.3后浇整体式节点1998年,Vasconez进行了 13个预制混凝土节点的反复加载
6、试验5,这些节点包 括9个钢纤维混凝土节点、个聚乙烯醇纤维混凝土节点和3个普通混凝土节点。 试验结果表明:钢纤维比聚乙烯醇纤维对改善节点性能更为有效;采用后浇钢纤 维混凝土可以提高钢筋与混凝土的黏结强度,有助于提高节点延性、推迟破坏发 生，同时还可以提高节点抗剪强度;与普通后浇节点相比，钢纤维混凝土节点的强 度、耗能和变形能力分别增加约30%,35%,65%;使用3%体积含量的钢纤维混凝土 可以使节点区箍筋用量减少50%,并获得更好的抗震性能。2004年，同济大学赵斌等对高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强钢纤维混 凝土后浇整体式梁柱组合件在低周反复荷载作用下进行试验研究6,试验表明： 预制高
7、强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件与现浇高强混凝土结构梁柱组合件 具有相同的抗震能力，采用高强钢纤维混凝土浇筑预制混凝土结构后浇节点，可 以减小节点区域箍筋用量，改善节点承载性能。3装配式连接节点2.1螺栓连接节点2004年，同济大学赵斌等采用足尺模型对比试验方法对现浇高强混凝土梁柱组 合件、预制混凝土结构高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强预制混凝土结构 全装配式梁柱组合件在低周反复荷载作用下的试验研究7,全装配式节点示意 图如图3及4个试件的滞回曲线如图4。试验表明：全装配式半刚性节点预制混 凝土梁柱组合件由于其短梁接头的加强作用,其承载力随加载位移的增加持续增 大,相同的极限加载位移，其极
8、限承载力大于现浇高强混凝土梁柱组合件和预制 混凝土结构后浇整体式梁柱组合件，但由其滞回曲线可以看出它的耗能指标总体 小于现浇高强混凝土梁柱组合件和预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件，建议 采取必要措施，增加全装配式半刚性节点的耗能能力。4整体性能2005年，合肥工业大学柳柄康等对两榀两跨预压装配式预应力混凝土框架进行 低周反复荷载作用下的试验研究8,框架尺寸和配筋见图5。试验表明：仅依 赖预应力筋抗弯的梁端截面，滞回曲线较为丰满，具有良好的耗能能力；曲率延性 系数达4时，截面承载力无明显降低，可满足弯矩调幅要求;卸载后残余变形较小, 截面屈服后仍具有变形恢复能力;对称和反对称两种加载方式对跨中
9、和梁端受力 性能和延性无明显影响，仅对中柱节点核心区受力状态产生较大影响。2009年，北京工业大学韩建强等对一榀预应力装配式框架KJ2进行水平低周反 复荷载作用下的试验9,为了保证KJ2梁端混凝土约束较好，对其框架梁端2 倍梁高范围进行碳纤维布加固，并在梁的两端均增设直径为4mm的螺旋箍筋约束 端部混凝土，提高装配框架梁两端混凝土的局部抗压强度，制作完后的框架如图 6所示。试验表明：与现浇混凝土框架相比，预应力装配式框架的耗能能力要稍 低于现浇框架，而其延性和变形恢复能力则优于现浇混凝土框架。2005年，同济大学吕西林等对一个单层、单跨、三榀、采用橡胶垫螺栓连接梁 柱节点的装配式预制混凝土框架结构1/2缩尺模型进行拟动力试验10，梁柱、 梁板节点详图如图7。试验表明：此类装配式预制混凝土框架结构具有较好的抗 震性能;采用橡胶垫螺栓连接的梁柱节点在试验中工作状态良好，而采用焊接连 接的板梁节点在试验中破坏严重;屋面板与梁的焊接节点是此类结构的抗震薄弱 环节。1
