带榫头装配柱脚节点抗震性能精细化模拟与优化

倒置外露灌浆套筒连接技术有效解决了传统灌浆套筒注浆过程不可视和注浆质量可控性差等问题,适于在竖向受力构件连接中应用。为了探明预制柱端部被后浇区包裹的榫头受力特性,并对其形状及尺寸开展优化,在低周往复荷载试验研究基础上,建立了带榫头装配柱脚节点的精细化有限元模型。与试验所得现象和结果的对比可知:所建立的模型具有较高的求解精度和可靠性,有效解决了柱端榫头受力通过试验难以直接探明的难题;拓展分析可知:相同截面大小的正方形榫头较圆形榫头可获得更高的承载力,且最大压应力和压碎区面积均相对较小;对于正方形榫头,以边长300 mm时为最优（柱截面尺寸:600 mm×600 mm）。本文所采用的建模分析方法和遴选的指标,可为倒置外露灌浆套筒柱脚节点榫头优化提供关键技术支撑。     

倒置外露灌浆套筒连接的不同轴压比柱脚节点抗震性能试验研究

为了解决传统内置灌浆套筒竖向连接施工过程不可视和灌浆质量可控性差,提出“灌浆后再二次封边”的倒置外露钢筋灌浆套筒连接方法。通过设计制作3个截面尺寸为400 mm×400 mm的足尺试件,采用竖向荷载作用下的低周往复荷载试验,研究了该新型装配柱脚节点在不同轴压比作用下的抗震性能。结果表明:不同轴压比作用下各装配柱脚节点试件灌浆套筒均完好;伴随轴压比增大,柱脚节点区塑性铰上移,柱身开裂高度上升;柱脚节点开裂与极限荷载均随轴压比增大而增大,但延性系数随轴压比的增大而降低（试件S1、S2和S3对应的延性系数分别是3.08、2.77和2.56）并且刚度退化进程缩短;伴随轴压比增大开裂位移角变大和极限位移角变小,最小值分别为1/479、1/35,均大于规范限值,满足抗震设计要求。建议装配柱脚节点应适度延长柱端箍筋加密区范围,深化柱脚节点区受力机制的研究。