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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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PC结构混凝土柱抗震性能试验研究
Experimental Study on Seismic Performance of Precast Concrete Column
2020年第7期
装配式混凝土;柱;拟静力试验;抗震性能
Precast concrete; Column; Pseudo-static test; Seismic performance
2020年第7期
10.19761/j.1000-4637.2020.07.059.05
国家自然科学基金资助项目(51508099、51408131);福建省科技厅引导性项目(2016Y0061);福建省科技厅自然科学基金资助项目(2017J01672)。
陈伟宏1,吴胜豪1,王晨阳1,崔双双2,梁业强1
1.福州大学 土木工程学院,350108;2.福建工程学院 土木工程学院,福州350118

陈伟宏1,吴胜豪1,王晨阳1,崔双双2,梁业强1

陈伟宏,吴胜豪,王晨阳,等.PC结构混凝土柱抗震性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(7):59-63.

CHEN Wei-hong,WU Sheng-hao,WANG Chen-yang,et al.Experimental Study on Seismic Performance of Precast Concrete Column[J].China Concrete and Cement Products,2020(7):59-63.

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摘  要:针对PC框架结构节点区施工复杂、震后柱叠合面处混凝土易开裂的问题,提出了一种梁柱节点预制的PC结构,该结构将薄弱区由节点转移到框架柱的中部。为了研究此类PC柱的抗震性能,设计并完成了一个足尺PC柱与现浇混凝土对比柱的拟静力试验,得到了2个试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及极限承载力。结果表明,PC柱和现浇柱均为弯曲破坏;PC柱极限承载力比现浇柱高6.1%;刚度退化规律大致相同,PC柱的初始刚度和极限刚度分别为现浇柱的1.30倍和0.93倍;PC柱的延性系数为现浇柱的1.47倍;2个试件耗能能力基本相同。综上可知,此类PC柱和现浇注的抗震性能相近,且施工方便、节能环保,是一种值得推广的装配式结构连接形式。Abstract:Inviewofthecomplicatedconstructionofthejointregionoftheprecastconcretestructures(PCstructures)andtheseriouscracksofthepost-earthquakecombinedinterfaceofthecolumns,anewprecastconcretebeam-columnjointisdeveloped,whichtransferstheweakregionfromthejointregiontothemiddleofthecolumn.Tostudytheseismicperformanceofthestructure,twofull-scalecolumnswerepreparedandtestedundercycliclateralload.Onecolumnwascast-in-situandservedasacontrolspecimen,theotherwasprecast.Basedonthefailuremodes,thehystereticcurves,theenvelopcurves,theductilitycoefficient,theenergydissipationcapacityandtheultimatebearingcapacityofthetwospecimenswerediscussedindetail.Theresultsshowthatthefailuremodeofthetwospecimensisbendingfailure.TheultimatebearingcapacityofPCcolumnis6.1%higherthanthatofcast-in-situcolumn.Thestiffnessdegradationisroughlyinthesamelaw.TheinitialstiffnessandtheultimatestiffnessofPCcolumnare1.30and0.93timesthatofcast-in-situcolumn,respectively.TheductilitycoefficientofPCcolumnis1.47timesthatofcast-in-situcolumn.Thetwospecimenshavethesameenergydissipationcapacity.Insummary,PCcolumnandcast-in-situcolumnhavethesimilarseismicperformance,andtheconstructionisconvenient,energysavingandenvironmentalprotection.Theassembledstructureconnectionformisworthtobepromoted.
英文名 : Experimental Study on Seismic Performance of Precast Concrete Column
刊期 : 2020年第7期
关键词 : 装配式混凝土;柱;拟静力试验;抗震性能
Key words : Precast concrete; Column; Pseudo-static test; Seismic performance
刊期 : 2020年第7期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2020.07.059.05
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目(51508099、51408131);福建省科技厅引导性项目(2016Y0061);福建省科技厅自然科学基金资助项目(2017J01672)。
作者 : 陈伟宏1,吴胜豪1,王晨阳1,崔双双2,梁业强1
单位 : 1.福州大学 土木工程学院,350108;2.福建工程学院 土木工程学院,福州350118

陈伟宏1,吴胜豪1,王晨阳1,崔双双2,梁业强1

陈伟宏,吴胜豪,王晨阳,等.PC结构混凝土柱抗震性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(7):59-63.

CHEN Wei-hong,WU Sheng-hao,WANG Chen-yang,et al.Experimental Study on Seismic Performance of Precast Concrete Column[J].China Concrete and Cement Products,2020(7):59-63.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:针对PC框架结构节点区施工复杂、震后柱叠合面处混凝土易开裂的问题,提出了一种梁柱节点预制的PC结构,该结构将薄弱区由节点转移到框架柱的中部。为了研究此类PC柱的抗震性能,设计并完成了一个足尺PC柱与现浇混凝土对比柱的拟静力试验,得到了2个试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及极限承载力。结果表明,PC柱和现浇柱均为弯曲破坏;PC柱极限承载力比现浇柱高6.1%;刚度退化规律大致相同,PC柱的初始刚度和极限刚度分别为现浇柱的1.30倍和0.93倍;PC柱的延性系数为现浇柱的1.47倍;2个试件耗能能力基本相同。综上可知,此类PC柱和现浇注的抗震性能相近,且施工方便、节能环保,是一种值得推广的装配式结构连接形式。

Abstract: In view of the complicated construction of the joint region of the precast concrete structures (PC structures) and the serious cracks of the post-earthquake combined interface of the columns, a new precast concrete beam-column joint is developed, which transfers the weak region from the joint region to the middle of the column. To study the seismic performance of the structure, two full-scale columns were prepared and tested under cyclic lateral load. One column was cast-in-situ and served as a control specimen, the other was precast. Based on the failure modes, the hysteretic curves, the envelop curves, the ductility coefficient, the energy dissipation capacity and the ultimate bearing capacity of the two specimens were discussed in detail. The results show that the failure mode of the two specimens is bending failure. The ultimate bearing capacity of PC column is 6.1% higher than that of cast-in-situ column. The stiffness degradation is roughly in the same law. The initial stiffness and the ultimate stiffness of PC column are 1.30 and 0.93 times that of cast-in-situ column, respectively. The ductility coefficient of PC column is 1.47 times that of cast-in-situ column. The two specimens have the same energy dissipation capacity. In summary, PC column and cast-in-situ column have the similar seismic performance, and the construction is convenient, energy saving and environmental protection. The assembled structure connection form is worth to be promoted.

关键词:
装配式混凝土;柱;拟静力试验;抗震性能
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(1)柱中部套筒灌浆连接叠合柱和现浇柱整体性能基本一致,试件开裂、屈服、极限荷载及极限变形均较为接近。破坏模式均表现为弯曲破坏,破坏位置均位于柱底部。
(2)PC柱极限承载力为109.39 kN,现浇柱极限承载力为103.06 kN,PC柱的极限承载能力相比于现浇柱提高了6.2%左右。
(3)PC柱和现浇柱的滞回曲线左右对称,且饱满程度相近,表明两个构件都具有良好的抗震性能。PC柱的总耗能为25 786.1 kN·mm,现浇柱的总耗能为25 429.7 kN·mm,两者基本相同。
(4)PC柱的延性系数约为7.51,现浇柱的延性系数约为5.12,二者均具有良好的延性。
[1] 薛伟辰,杨新磊,王蕴,等.现浇柱叠合梁框架节点抗震性能试验研究[J].建筑结构学报,2008,29(6):9-17.
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[7] 杨俊芬,陈雷,程锦鹏,等.一种新型装配式梁柱节点抗震性能试验研究[J].工程力学,2017,34(12):75-86.
[8] 毛晨曦,于樵,张昊宇,等.预应力自复位钢筋混凝土柱及梁柱节点拟静力试验研究[J].自然灾害报,2017,26(6):1-12.
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[11] 梁业强.地震作用下PC框架梁柱节点受力机理研究[D].福州:福州大学,2017.

陈伟宏,吴胜豪,王晨阳,等.PC结构混凝土柱抗震性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(7):59-63.

CHEN Wei-hong,WU Sheng-hao,WANG Chen-yang,et al.Experimental Study on Seismic Performance of Precast Concrete Column[J].China Concrete and Cement Products,2020(7):59-63.

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