不拆卸復(fù)合模板框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能研究

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1、不拆卸復(fù)合模板框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能研究-->第一章緒論1.1課題研究背景和意義現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，構(gòu)件類型少，設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)單，是得到廣泛使用的建筑結(jié)構(gòu)類型。其梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震機(jī)理和設(shè)計(jì)方法一直是研究的熱點(diǎn)[1][2]，異型柱節(jié)點(diǎn)[3]、不同強(qiáng)度混凝土梁板柱節(jié)點(diǎn)[4][5]的抗震性能也得到深入研究。近年來(lái)，各種新型組合結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，組合節(jié)點(diǎn)的研究得到重視[6]，特別是梁端鋼纖維混凝土[7][8]、型鋼混凝土[9][10]、鋼管混凝土[11]等的梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究得到極大關(guān)注。以上研究主要關(guān)注鋼與混凝土兩種材料組

2、合受力和變形性能，關(guān)于不拆卸復(fù)合模板混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究則鮮見(jiàn)報(bào)道?，F(xiàn)如今模板分項(xiàng)工程是混凝土子分部工程非常重要的一部分，其費(fèi)用要占到整個(gè)子分部工程的三分之一，它所耗費(fèi)的工期和勞動(dòng)力更是要占二分之一。模板工程大致分為木模和鋼模兩種。近年來(lái)，不拆模施工工藝逐漸發(fā)展，不拆卸復(fù)合模板具有以下優(yōu)點(diǎn)[12]：（1）耐堿玻璃纖維網(wǎng)布使得復(fù)合模板具有較高的抗拉強(qiáng)度和變形能力，復(fù)合模板作為混凝土保護(hù)層，與混凝土形成整體，共同受力。在相同作用效應(yīng)條件下，鋼筋混凝土構(gòu)件截面尺寸和配筋設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)。（2）節(jié)約鋼材和木材資源，滿足環(huán)境保護(hù)要求

3、。復(fù)合模板采用水泥和耐堿玻璃纖維網(wǎng)布等原料復(fù)合制成，不用鋼材和木材。配套的組合鋼構(gòu)件需要少量鋼材，但可周轉(zhuǎn)使用。（3）當(dāng)澆筑后的混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模要求后，并不需要拆除模板，只要將模板上的組合鋼構(gòu)件拆除即可，而且不需要額外的裝飾工程，即可滿足使用要求。勞動(dòng)強(qiáng)度低，效率高。可見(jiàn)，復(fù)合模板完全可以替代鋼模板、木膠板和竹膠板，具有可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。靜力荷載作用下，不拆卸復(fù)合模板與混凝土的共同工作性能是可靠的，但是，在地震作用下復(fù)合模板與混凝土共同工作機(jī)理和性能的研究鮮少，成為推廣不拆卸復(fù)合模板技術(shù)的瓶頸。本課題結(jié)合江西省原創(chuàng)新技術(shù)

4、，以不拆卸復(fù)合模板梁柱節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行擬靜力荷載作用下的破壞試驗(yàn)，研究不拆卸復(fù)合模板框架邊邊節(jié)點(diǎn)的抗震性能。.........1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外有關(guān)于永久性模板的材料主要包括以下類別：壓型（鍍鋅）鋼板類別，擠壓成型的聚苯乙烯泡沫板類別，鋼絲（或鋼筋）網(wǎng)混凝土薄板類別，木材（或竹材）水泥板類別，纖維增強(qiáng)聚合物（FRP）板類別。二戰(zhàn)結(jié)束后，德國(guó)因嚴(yán)重缺乏木材資源以及熟練技工從而將預(yù)先制作好的鋼筋混凝土薄板作為工程上永久性模板來(lái)使用。如今為保護(hù)木材資源和緩解污染危機(jī)繼而推動(dòng)了此類別模板的發(fā)展、研究及應(yīng)用[13]。而日本對(duì)

5、這方面的報(bào)道和研究是最多的。日本小田野會(huì)社研發(fā)出了一種新工法，名為“超薄壁預(yù)制PC柱、梁模板工法”，即采用高強(qiáng)度（100MPa）水泥砂漿經(jīng)擠壓成型后來(lái)制作該模板，以減少該模板的厚度及自重，將工廠預(yù)制好的配有高強(qiáng)度鋼筋網(wǎng)增強(qiáng)的薄板運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，然后分別組裝成“口”字型柱模板和“U”字型梁模板，再經(jīng)支撐增強(qiáng)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土。日本西棲公司研制開(kāi)發(fā)的水泥薄板系永久性模板類似于小田野會(huì)社的產(chǎn)品，也是采用高強(qiáng)度水泥砂漿和高強(qiáng)度鋼絲網(wǎng)來(lái)進(jìn)行預(yù)制。為了保證現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土能夠與預(yù)制模板形成有效的整體構(gòu)件，他們將這種薄板的內(nèi)表面制作成凹凸不平

6、的形狀來(lái)增加混凝土與模板之間的粘結(jié)力。如今，此類新產(chǎn)品已應(yīng)用于實(shí)際工程中。日本大林公司為了讓混凝土結(jié)構(gòu)柱的預(yù)制模板能夠批量化生產(chǎn)，在生產(chǎn)工藝中運(yùn)用了流入法工藝，從而研發(fā)出了柱的預(yù)制模板，現(xiàn)在大阪市的一棟高層住宅就是采用的這種柱模板進(jìn)行施工的。除采用高強(qiáng)砂漿和鋼絲網(wǎng)以外，大成建設(shè)公司采用玻璃纖維及碳纖維增強(qiáng)預(yù)制混凝土板作為不拆卸永久性模板的材料。此外，日本模板工業(yè)公司采用甘蔗的榨渣纖維作為模板的材料。該模板的抗水性好，強(qiáng)度高，并且能夠重復(fù)使用7至8次[14]。...........第二章邊節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能試驗(yàn)研究本章對(duì)不拆卸復(fù)合模板

7、框架邊節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下進(jìn)行試驗(yàn)，依次從邊節(jié)點(diǎn)試件的破壞過(guò)程、滯回曲線、骨架曲線、耗能性能和位移延性進(jìn)行一系列研究分析，以判定不拆卸復(fù)合模板框架邊節(jié)點(diǎn)的抗震性能。2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)合試驗(yàn)條件，選取框架梁柱邊節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行模擬。框架的反彎點(diǎn)取在梁柱中點(diǎn)，為了能夠較為真實(shí)地模擬實(shí)際框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)受力情況,試驗(yàn)取框架上下邊柱反彎點(diǎn)、梁反彎點(diǎn)之間的“┣”字型部分作為試驗(yàn)單元，如圖2-1所示。不拆卸復(fù)合模板原材料主要有耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布、42.5級(jí)低堿水泥、水、中砂，粒徑不超過(guò)6mm的綠豆砂、聚羧酸高效減水劑。其制備工藝為材料稱量

8、、攪拌、布網(wǎng)及振動(dòng)成型。不拆卸復(fù)合模板應(yīng)該按照主體結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的規(guī)格，且模板的厚度應(yīng)略小于梁柱結(jié)構(gòu)的保護(hù)層厚度。不拆卸水泥復(fù)合模板和試件的安裝如圖2-2所示。本試驗(yàn)在南昌航空大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室進(jìn)行。在柱頂放置50t的油壓千斤頂，并接入量程為1000kN的力傳感器，在梁