混凝土模块化堆叠框架结构节点抗震性能研究

摘要

混凝土模块化堆叠框架结构是一种新型的装配式建筑结构体系，由不同类型的预制混凝土框架模块堆叠而成。框架模块之间的连接是结构抗震设计的关键，为此，提出了一种预制混凝土框架模块之间的连接形式，并围绕不同的构造方式，设计制作了4个足尺的“双梁双柱”节点。通过拟静力试验、数值模拟及参数化分析，重点研究了其在地震作用下的滞回性能、强度、刚度、承载力和延性等变化规律。研究结果表明，各节点在往复加载下均表现出较饱满的滞回特性，塑性铰首先出现在梁端，模块连接的破坏符合“强柱弱梁”的机制。通过不同构造方式对比，螺栓连接钢板和梁上部贯通钢筋在提升节点延性、减缓刚度退化和强度退化等方面表现出较好的效果。相较于以上2种构造措施，后浇叠合楼板连接能够更好地传递模块之间的内力，并显著提高节点的刚度及承载能力。在此基础上，进一步推导并验证了节点的剪力计算公式，揭示了模块之间的协同受力与协调变形机制。研究结果为混凝土模块化堆叠框架结构的设计提供相关理论依据。

关键词

模块化堆叠框架结构 / 框架模块单元 / 模块连接节点 / 抗震性能 / 后浇叠合楼板