预压装配框架结构节点承载能力试验研究

预压装配框架结构节点承载能力试验研究

王印会　　高立娜　／　华北理工大学　　建筑工程学院　

【摘　　要】通过对不同预应力，不同配筋率，不同阻尼下预应力装配框架结构的节点的试验研究和现浇混凝土框架结构节点的低周反复荷载试验，比较不同预应力下装配混凝土框架结构节点的技术特性和抗震性能，如：变形、延性、耗能能力等，来得到比较合适的预压应力的大小，使得该结构有较好的抗震性能，满足结构的安全性和适用性要求，为预应力装配结构在工程领域的广泛应用提供科学依据，为装配框架结构的抗震设计和应用实现新的突破和创新。

【关键词】不同预应力；不同阻尼；不同配筋率；装配式；框架结构；节点；承载能力

前言

发展装配式建筑是我国实现建筑工业化的必经之路，我国对预制混凝土结构抗震性能认识不足，导致预制混凝土结构的研究和工程应用与国外先进水平相比还有明显差距，因此迫切需要展开对预制混凝土结构抗震性能的系统研究。而节点的研究自然是装配式框架结构抗震研究的重点和基础。本试验通过对预压装配框架结构节点承载力的研究，得出预应力、阻尼器、配筋率对承载力的影响。

一、研究方案（一）研究目标

１．通过理论分析和试验研究，得出预应力装配框架结构的节点的受力特征和破坏机制，并给出相应的设计方法、要点及参数。

２．通过对不同预应力下预应力装配框架结构的节点的试验研究和实验结果、数据的比较分析，得出不同预应力对节点的承载能力的影响。

３．通过对不同配筋率下预应力装配框架结构的节点的试验研究和实验结果、数据的比较分析，得出不同配筋率下对节点的承载能力的影响。　　（二）研究内容

１．不同预压应力下附加角钢板对承载力影响

作为参考对象，设计一组梁配筋率为１．０％的现浇钢筋混凝土边节点和中节点试件。根据“强柱弱梁”的原则，抗震等级构造要求，设计柱配筋。

由现浇钢筋混凝土框架节点配筋参数，设计对应的施加不同预压应力的装配框架结构边节点和中节点共４个。根据等强原则，设计装配角钢板。无粘结预应力钢筋的张拉控制应力分别取０．２ｆｐｔｋ、０．３ｆｐｔｋ。

２．不同预压应力下附加阻尼器对承载力影响

为了增强预应力装配框架结构的耗能，在装配节点的梁端上下附加摩擦阻尼器，同样根据预压参数的不同而设计边节点和中节点共４个试件。无粘结预应力钢筋的张拉控制应力分别取０．２ｆｐｔｋ、０．３ｆｐｔｋ。

３．不同配筋率下附加角钢板对承载力影响

无粘结预应力钢筋的张拉控制应力取０．２ｆｐｔｋ，梁的配筋率分别为１．０％，０．７％。

４．不同配筋率下附加阻尼器对承载力影响

６．可持续发展原则

不仅具有广泛的社会效益和生态环境效益，还必须有客观的经济效益，还必须有客观的经济效益，实现环境与经济的双赢战略，确保生态园区的可持续发展。

（二）草滩生态型活动区园林景观设计特色　１．夯土墙技术设计

夯土墙技术是传统的乡土建筑流传下来的建造方法之一，它具有优越的物理性能和生态环保的特点。在工业化建筑大生产对自然环境的污染和破坏越来越显著的时代里，建筑师们开始回过头来关注祖先流传下来的非工业化的建造方式，于是，夯土建筑的生态时代即将到来。本文以浙江安吉生态屋中的夯土墙建造为例，讲述了一段民间营造方法。

模拟夯土墙的原貌，回归自然，因为夯土墙厚重的墙体具有优越的储热能力，朝向较好而且有窗孔的建筑在冬季白天获得太阳能，并将热量储存在墙体中，到夜间通过辐射提高室内的温度，减少对燃烧化石能源取暖的需要。夏天，假如建筑的遮阳设备和夜间通风措施做得好的话，墙体也能够吸收多余的热量，帮助维持室内凉爽的温度，也就减少了人为制冷的需要。在一些地区，设计做得好的话，夯土建筑比传统的木框架填充墙建筑节能约８０％．

２．沼泽地“水景”　

水系将不同空间相互串通，依空间流动的走势变化，水流的形状也产生或潭或溪，或渊或池，或静或动，或深远或幽静的不同变化。同时，围合水系的地形与水系相互作用于，形成完整的山水体系，为活动区域营造了理想的生态格局。活动区内“沼泽地”成为贯穿整个场地的脉络，沿水系设计了各种休闲，漫步在草坪上、徜徉在碧水边、交流在浓荫下、休憩在花丛中，塑造一个亲和、健康、生态的时尚生活社区。体现人与城市生活和谐，集阳光、健康、都市情怀于一区，突出都市的人文景观特色。　　

　　组团绿地相辅共同构筑了活动区的景观绿地框架“，密林”和坡地成为围合各种类型空间的主要媒介。入口广场绿地的设计突出深山老林的纵深感，道路的布局、植物的规则种植，都有利于

92 桥视野·２０１６年第１８期

这种空间氛围的营造，乔木、灌木、地被均选择多种类，感受森林的气氛。楼间休憩空间强调向心力，设置植物围合的“兴奋点”，配合不同层次的植物种植，如同音乐的主旋律与具有节奏的和弦，使整体环境景观意象渐人高潮。　

水景区植物的配置根据水流的特点及区域做不同的配置，设置有水车、芦苇，在喷池处水流从滚水坝跌下。水面设小亭，通达小亭的汀步用本地的红砂岩组成，水面一直延伸到走廊的方亭中，将方亭突出走廊的部分做成水榭的形式，周边设美人靠。　

３．空间形式多样　

草滩活动区园林环境的空间美学将成为视觉景观的重要导则。树廊、竹廊、花廊等多条视觉景观通廊的营造，将不同空间的园林环境融为一体。人流主轴线将南北各空间有机贯穿起来，空间序列感强。南北方向一条主要景观轴线和东北西南２条次景观轴线将园林景观节点串联其中，形成严整的“线形”空间格局与灵动活泼的“点状”空间节点适度结合的空间形式。再利用植物、构筑物、不同材质等园林景观设计的元素与手法塑造下一级尺度关系中“点”“线”“面”空间，使整个活动区域的室外空间层次丰富，形式多样，为你展示一幅浑然天成的美丽画卷。　　　

四、结束语

综上所述，在现代城市人们活动环境中营造山水型景观氛围，是为了满足人们对自然山水的渴望和对水的亲近。山水景观设计理念被设计师设计、表现于现代城市的生态活动区域的环境中，它体现现代活动环境设计在追求的美学艺术一价体系的同时，活动环境设计还应满足人的社会功能和周边环境生态功能理念要求的二、三价设计理念体系。从本草滩活动区域环境的景观设计应用效果看，“绿色生态、以人为本”的设计理念代表了未来人们活动环境景观设计的某种趋势。

参考文献：　

［１］张倩，设计与传承－将山水艺术融入现代园林景观设计［Ｊ］，今日科苑，２００６（４）　

［２］庄树渊，园林置石选石及布局的初探［Ｊ］，中国园林，２００２（１）

ＮＥＷ　ＳＩＬＫ　ＲＯＡＤ　ＨＯＲＩＺＯＮ桥视野石家庄市区驾驶私家车与乘坐出租车费用的量化比较

王旭阳　　／河北省石家庄市第一中学　

【摘　　要】现在石家庄市区内私家车数量越来越多，有资料显示平均每６人就有一台车。私家车给人们的出行带来了很多方便，也给环境保护带来了很大的压力。拥有私家车真的那么好吗？究竟是开私家车还是乘出租车省钱？我利用周末和寒暑假到市区、社区及相关部门进行了现场调研，　并在网上查阅了相关资料，对获得的数据进行了认真分析研究，总结建立了开私家车和乘出租车年费用计算数学模型公式，通过对不同公里数开私家车和乘出租车年费用的计算和比较，为人们是买私家车还是乘出租车提供了一个直观的量化依据。

【关键词】私家车；出租车；车费对比

一、开私家车费用分析

开私家车使用成本包括燃油费、保险、车船使用税、验车费、维修保养费、停车费、美容装饰费、交通罚款等。以上的费用中，车船使用税、验车费都是固定的，差异在于燃油费、车险（选择险种因人而异，另外不同保险公司费率也不尽相同）和保养费用，如果车主一直在４Ｓ店定期保养，保养费基本上也是固定的，另外还包括美容装饰费和其他不可预见费用（如停车费、意外维修费和交通罚款等）。我们计算的成本包括：　

年养车费用＝燃油费＋车船使用税＋车险＋维修保养费＋停车费＋意外支出费用

通过调查，石家庄市内的出租车多为一汽大众捷达车，所以私家车我们也以１．６Ｔ捷达车为例进行分析。

１．燃油费：汽车之家网站上公布的捷达车官方市区油耗为１０．１Ｌ／１００ｋｍ。当然，由于油耗与驾驶环境和驾驶者的操作习惯有很大关系，您在实际使用中的油耗可能会与此有所出入。目前，石家庄地区９２号汽油的价格为５．９１元／升。

燃油费＝年行驶里程÷１００×百公里油耗×燃油价格

２．车船使用税：　通过查询了解到２０１５年河北车船使用标准为：１．０以下３００元，　　１．０１－１．６是３００　元，１．６１－２．０是４８０　元，　２．０１－２．５是８４０　元，　２．５１－３．０是１８００元，　３．０１－４．０是３０００　元，　４．０１以上４５００元，所以１．６捷达车的车船税为３００元。

３．车险：在汽车保险方面由于投保的项目和公司不同，价格无粘结预应力钢筋的张拉控制应力取０．２ｆｐｔｋ梁的配筋率分别为１．０％，０．７％。

通过以上四部分内容的系统研究，得出不同预应力下以及不同配筋率下装配结构体系对承载能力的影响程度的指标，从而能够掌握提高预应力框架结构承载能力的方法，进而实现对预应力装配框架结构的关键技术研究。

二、试验方案

１．不同预应力下附加阻尼器的预应力装配节点低周反复荷载试验。２．不同配筋率下附加阻尼器的预应力装配节点低周反复荷载试验。３．现浇节点不同配筋率下附加角钢板的预应力装配节点低周反复荷载试验

４．现浇节点和不同预应力下附加角钢板的预应力装配节点低周反复荷载试

三、加载方案及测量内容

试验水平加载正负向均采用荷载－位移混合控制的加载方法进行，即在试件开裂之前采用荷载控制，分级加载增量相同；试件开裂之后采用位移控制。每级加载进行反复两个循环位移角加载到１／３０或水平承载力下降到极限承载力的８５％时结束加载。

四、结束语

（一）根据不同配筋率下附加角钢板（阻尼器）试件的滞回曲线可以得出：

１．附加角钢的试件和附加阻尼的试件的滞回曲线都没有明显的曲线滑移平台，且装配试件的滞回曲线最后都呈现出倒Ｓ形，说明加载后期斜裂缝开展较大，在柱顶的推拉作用，试件的变形过大导致了试件最终破坏。

２．装配预应力低配筋的试件的承载力与高配筋的承载力相差不明显，说明纵筋率与框架结构的承载力不会是单一的影响关系，可能还有节点的刚度有关。在加载相同位移时，单独滞回环的面

的浮动余地比较大，以新车全险计（以中国平安保险为例），包括交强险、第三者责任险（１０万）、车辆损失险、全车盗抢险、玻璃单独破碎险、自燃损失险、车上人员责任险、不计免赔损失险，通过查询石家庄捷达车的大众型保费约为３５４１元。

４．保养费：消费者在购买捷达这款车后可以得到两次的免费保养服务，第一次保养是在车辆行驶２０００公里或者１个月的时候进行，这次保养的主要是检查车辆的油液状况。第二次保养是在车辆行驶５０００公里或者半年的时候进行，主要是更换机油机滤，并检查相关零件。之后每次保养的时间是在车辆每行驶５０００公里后进行，每次约２００元。

５．停车费：按照每个月１００元计，一年１２月就是１２００元。６．意外支出费用：这一部分通常是不可预测的，比如因违反交通规则所缴纳的罚款，高速公路通过费、保险没有涉及到的索赔等一些不可预知性的支出，这部分因人而异，暂且算５００元。

若用Ｙ表示年费用，用Ｘ表示每天１次行驶里程，将每次约２００元的维修保养费平均到每公里，其年费用可表达为

Ｙ＝３６５Ｘ÷１００×１０．１×５．９１＋３００＋３５４１＋３６５Ｘ÷５０００×２００＋１２００＋５００＝　２３２．５Ｘ＋５５４１二、乘出租车费用分析（一）起步价　

起步价８元／３公里（含３公里），不足３公里的按３公里计算。超过３公里的按实际行驶里程计算。

积低配筋率试件要小于高配筋率试件。

（二）根据不同预压应力下附加角钢（阻尼器）的装配中节点滞回曲线对比，可以得出：

１．预应力装配节点的滞回环均不如现浇节点的滞回环饱满，但预应力节点试件同样消耗了可观的能量，且滞回环的面积随着位移的增大而增大，说明预应力节点试件具有良好的抗震性能。

２．加载位移较小时，预应力装配式节点试件与现浇试件滞回环相似，呈线性变化。

３．由于预应力的约束作用，与现浇节点相比装配节点的滞回环有明显的捏拢现象，且预应力大的节点的捏拢程度要明显大于预应力小的节点。

４．由于预应力钢绞线的作用，使得装配节点的恢复能力要明显高于现浇节点，且预应力大的节点的恢复能力高于预应力小的节点。

参考文献：

［１］．董挺峰，李振宝，周锡元，冯立峰．　无黏结预应力装配式框架内节点抗震性能研究［Ｊ］．　北京工业大学学报，２００６，０２：１４４－１４８＋１５４．　

［２］．韩建强，李振宝，宋佳，刘春阳．　预应力装配式框架结构抗震性能试验研究和有限元分析［Ｊ］．　建筑结构学报，２０１０，Ｓ１：３１１－３１４．

［３］．邱法维，钱稼茹，陈志朋．结构抗震试验方法［Ｍ］．北京：科学出版社，２０００．

［４］．ＪＧＪ１０１－９６　建筑抗震试验方法规程［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９７．

［５］．柳炳康，张瑜中，晋哲锋，施法科，昌献峰．　预压装配式预应力混凝土框架接合部抗震性能试验研究［Ｊ］．　建筑结构学报，２００５，０２：６０－６５＋１１６．

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