王丰磊

装配式框架结构相对于装配式剪力墙结构布置更加灵活，能够获得开敞大空间并具有良好的延性[1～3]。TheParamount（1栋位于美国San－Francisco的39层建筑）和我国的民族饭店均采用了装配式框架结构[4～5]。可靠的节点形式必须能够有效传递内力，同时还必须具有良好的刚度、延性和耗能能力。为了研究预制装配式框架结构梁柱节点的抗震性能，设计制作了预制装配式梁柱节点试件，对其进行了ABAQUS有限元软件对其做拟静力分析，得到其滞回曲线。

1 构件设计

框架梁柱柱长为2000mm，梁取实际长度为1500mm，柱与截面尺寸分别为500mm×500mm及 300mm×300mm；《混凝土结构设计规范》（GB500102010）相关要求进行设计梁柱的配筋，采用直径为12mm和14mm的HRB335钢筋作为预制梁柱的配筋，箍筋采用直径为6.5mm的HPB235钢筋；混凝土强度等级均为C30。

2 有限元模型的建立

本工程中ABAQUS中混凝土本构模型选用的是混凝土损伤塑性模型，钢材的本构关系模型采用双折线随动强化模型。

3 不同设计参数下构件性能分析

对轴压比和螺栓的预紧力不同情况下，进行有限元结构分析，建立三种工况，第一种工况就是轴压比是0.6下，螺栓预紧力是200kN时的状态；第二种工况就是轴压比是0.6下，螺栓预紧力是100kN时的状态；第三种工况就是轴压比是0.9下，螺栓预紧力是100kN时的状态。

从上面三种工况中可以得到：当轴压力相同时，预紧力不同时，预紧力越大，连接板处受到的应力就越大；当预紧力相同时，柱压比越大，柱受到应力就越大，同时柱和梁连接处受到的应力也会增大。同时可知结构破坏的时候，首先破坏的地方是梁柱节点连接处，螺栓最先达到屈服，达到强柱弱梁的设计原则。

滞回曲线是在力循环往复作用下，得到结构的变形－荷载曲线。它反映结构在反复受力过程中的刚度退化、变形特征及能量消耗，是进行非线性地震反应分析和确定恢复力模型的依据。同时对三种工况滞回曲线做了对比分析：工况一和工况二对比是预紧力不同时情况下如图1所示，工况二和工况三对比是轴压比不同时情况下如图2所示。

图1 轴压比相同，预紧力不同

图2 轴压比不同，预紧力相同

从图1～2所示可知：预紧力加大时，其滞回曲线比较饱满但是效果相差没有那么大，当轴压比加大时，滞回曲线耗能面积会比较小，说明随着轴压比的增加，构件的耗能性能和等效阻尼系数变化都比较大，高轴压比下，构件损伤较为明显。

4 结论

通过对设计的梁柱节点构件进行低周往复荷载作用下的数值仿真分析可以得出：

（1）梁柱节点破坏时，最先屈服的梁柱节点的连接处，能满足强柱弱梁设计原则。

（2）当预紧力加大时，对结构的滞回曲线没有太大的影响。

（3）当轴压比加大时，滞回曲线的包络面积会减少，是由于构件的耗能性能和等效阻尼系数变化变大，导致构件损伤变大。

[1]陈子康，周云，张季超，吴从晓.装配式混凝土框架结构的研究与应用[J].工程抗震与加固改造，2012，34.

[2]Elliott K S.Research and Development in Precast Concrete Framed Structures[J].Progress in Structural Engineering and Materials，2000，2（4）：405～428.

[3]范力.装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究[D].上海：同济大学.2007.

[4]ENGLEKIRK R E.Design-construction of the Paramount:39-story precast prestressed concrete apartment building[J].PCIJournal，2002，47（4）：56～71.

[5]胡庆昌.民族饭店高层装配式框架结构的设计[J].土木工程学报，1959（9）：31～64.