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中南大学土木建筑学院 二零一三年五月 中南大学结构工程 2014届毕业生选题报告 报告提纲 课题来源 1 已开展工作 课题来源 课题主要研究内容 课题预期成果 课题已有基础 课题研究计划 1、课题来源 经济、快速、可靠的节点连接方式 选题 新型预制装配式混凝土框架节点的研究 1、课题来源 社会经济性 连接节点重要性 应用普遍性 存在的问题 抗震设计 选 题 背 景 建筑产业由粗放型向集约型转变 要求：速度快、质量可靠、污染小、节约资源 传统混凝土框架结构节点破坏较严重 节点核心区剪切破坏、钢筋锚固破坏 美国和欧洲的住宅工业化程度平均超过50%； 日本高达70%以上；港澳台地区发展势头迅猛； 我国万科等企业也有一定规模的示范应用。 拼装中仍然主要采用湿法作业 装配式结构节点连接可靠性差, 难以满足反复荷载下受力要求, 地震区使用受限 考虑结构的延性 强柱弱梁、强节点弱构件、 塑性铰耗能 1、课题来源 选 题 意 义 与 目 的 工厂化模数化 传力直接，设计方便 干法施工 保护节点核心区 安全可靠 提出一种较为合理的 新型预制装配式混凝土框架节点 2、课题主要研究内容 新 型 的 全 装 配 式 连 接 样 式 构造方法 有限元分析 抗震性能 连接位置 设计建议 有限元软件分析不同位置的新型连接框架的 破坏模式、梁上塑性铰、 滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能能力 与一个装配整体式节点对比，分析两者的破坏形态、 承载力、滞回特性、延性、刚度退化、 耗能能力、核心区剪切变形、 梁端与柱端的转动变形等抗震性能指标。 和试验结果进行对比， 讨论模型的合理性，补充实验的局限性 节点的承载力计算公式，设计步骤和改进措施 新 型 连 接 的 试 验 过 程 模型设计 取多层平面框架中节点作为试件， 试件从框架梁柱反弯点取出以便模拟边界条件； 连接部位拟采用台阶形工字钢用钢板焊接， 工字钢和连接板根据设计荷载按钢结构设计方法初步设计， 以保证强节点弱构件的抗震设计要求。 加载设计 梁端施加反对称荷载，节点边界条件是 上下柱的反弯点均为不动铰，梁两侧的反弯点为自由端， 左右粱端由上下各放置的千斤顶施加低周反复荷载。 观测设计 荷载观测：梁端荷载 变形观测：连接区转动；节点核心区剪切变形；梁端竖向位移 应变观测：纵筋；箍筋；连接处工字钢连接板、翼缘板 裂缝观测：节点核心区；梁端；柱端等 2、课题主要研究内容 3、课题预期成果 预 期 成 果 得到新型全装配式连接的性能指标，证明其构造方式合理 ANYSY有限元模型的分析，说明该节点的建模方法的合理性 提出新型连接的承载力计算公式，设计步骤和改进措施。 提出新型连接的合理位置范围 4、课题已开展工作 已 开 展 工 作 实验方案初步设计 新型全装配式节点样式 5、课题研究进度安排 研 究 进 度 安 排 主要研究内容 13.06-13.09 13.10-14.01 14.02-14.05 收集资料确定方案 -------- -------- 梁柱构件制作养护、连接 -------- -------- 加载装置设计制作 -------- 有限元分析 -------- -------- -------- 试验工作 ---- -------- 整理试验结果、完善分析模型 -------- -------- 论文写作、成果整理 -------- -------- 中南大学结构工程 2014届毕业生选题报告