預(yù)制混凝土柱：鋼梁混合結(jié)構(gòu)理論與應(yīng)用

　　鋼筋混凝土柱-鋼梁（簡稱RCS）混合框架結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種繼承和發(fā)展，以鋼筋混凝土柱代替鋼柱，提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、耐火性和耐久性；采用鋼梁作為水平構(gòu)件，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、自重輕的特點(diǎn)，是一種高性價(jià)比的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)RCS框架采用現(xiàn)澆的混凝土框架柱，梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)埋鋼牛腿，通過鋼牛腿連接鋼梁，結(jié)構(gòu)分層施工，施工效率低，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，鋼牛腿預(yù)埋精度控制困難，并且節(jié)點(diǎn)處貫穿的鋼牛腿影響框架柱鋼筋布置，這些問題阻礙了RCS框架結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。為解決上述問題，天津大學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃研究總院自2014年開展了預(yù)制混凝土柱-鋼梁混合框架結(jié)構(gòu)研究，歷經(jīng)10年，開發(fā)出離心預(yù)制混凝土組合柱和鋼套箍梁柱連接節(jié)點(diǎn)等新型構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)。離心預(yù)制混凝土組合柱可借助管樁廠流水線生產(chǎn)，預(yù)制柱連續(xù)多層一模生產(chǎn)，梁柱節(jié)點(diǎn)處預(yù)埋鋼套箍，由于不設(shè)鋼牛腿，模具不受層高、梁高影響，實(shí)現(xiàn)了模具標(biāo)準(zhǔn)化，提高了生產(chǎn)效率，大幅降低生產(chǎn)成本。離心的預(yù)制管柱重量輕，便于運(yùn)輸和吊裝，安裝完畢后在現(xiàn)場澆筑芯部混凝土，形成預(yù)制混凝土組合柱。研發(fā)團(tuán)隊(duì)從構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)到框架不同層次開展試驗(yàn)研究和理論分析，提出基于鋼節(jié)點(diǎn)連接預(yù)制混凝土構(gòu)件及連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的構(gòu)造和承載性能分析方法。研究了預(yù)制混凝土組合柱在復(fù)合受力狀態(tài)下的力學(xué)性能和抗震性能，揭示了預(yù)制混凝土組合柱的組合受剪機(jī)理和協(xié)同工作機(jī)制，提出了預(yù)制混凝土組合柱的斜截面受剪和正截面壓彎承載力計(jì)算理論；對預(yù)制混凝土柱-鋼梁組合節(jié)點(diǎn)的連接傳力機(jī)理、抗震性能和設(shè)計(jì)理論開展了系統(tǒng)的研究，揭示了預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理，確定了組合節(jié)點(diǎn)的震損機(jī)制和失效模式，構(gòu)建了組合節(jié)點(diǎn)變形和恢復(fù)力計(jì)算模型，提出了承載力計(jì)算方法；通過多榀預(yù)制混凝土管組合柱-鋼梁裝配式混合框架抗震性能試驗(yàn)研究，提出RCS框架設(shè)計(jì)方法。根據(jù)上述研究成果，建成多個示范項(xiàng)目。實(shí)踐表明，該體系具有工業(yè)化建造特征，符合我國建筑工業(yè)化發(fā)展要求和當(dāng)今“建筑業(yè)低碳減排”的政策導(dǎo)向。本書是對上述研究工作的總結(jié)，內(nèi)容共分6章，主要包括：緒論、預(yù)制管組合柱受力性能、預(yù)制管組合柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)受力性能、預(yù)制管組合柱-鋼梁混合框架抗震性能、預(yù)制柱-鋼梁混合框架設(shè)計(jì)、工程實(shí)例。

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