1、采用后張預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制梁柱構(gòu)件組合在一起形成的預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)，除具有一般預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)所共有的施工速度快，產(chǎn)品質(zhì)量好，有效減少混凝土變形裂縫，以及與鋼結(jié)構(gòu)相比耐火性能和防腐性能好等優(yōu)勢外，還具有以下幾個突出的優(yōu)點：1)采用延性連接的梁柱連接節(jié)點具有變剛度自調(diào)協(xié)功能；2)結(jié)構(gòu)耐久性好；3)有利于實現(xiàn)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的“梁鉸耗能機制”；4)結(jié)構(gòu)恢復(fù)性能好，尤其是當(dāng)連接梁柱構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力筋在梁柱節(jié)點中及兩側(cè)兩端一定范圍內(nèi)設(shè)置為無粘

2、結(jié)時，預(yù)應(yīng)力筋在罕遇地震下仍保持為彈性，結(jié)構(gòu)震后殘余變形很小，修復(fù)所需費用和時間少。5)易于評估地震對結(jié)構(gòu)造成的損傷。由于具有上述許多明顯的優(yōu)勢，有必要對其進行深入的探討和研究，以促進在我國抗震設(shè)防區(qū)的應(yīng)用和發(fā)展。 本文分別對后張有粘結(jié)(連接梁柱構(gòu)件的后張預(yù)應(yīng)力筋通長為有粘結(jié))和部分無粘結(jié)(后張預(yù)應(yīng)力筋在梁柱節(jié)點中及兩側(cè)梁內(nèi)各一段設(shè)為無粘結(jié))兩種形式的預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力和設(shè)計方法進行了較為深入的試驗和理論研究。具

3、體研究內(nèi)容概括如下。 由于本文研究的后張預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，在地震作用下梁和柱構(gòu)件大部分均保持彈性，彈塑性變形主要出現(xiàn)在梁柱連接截面處，因而梁柱連接節(jié)點是保證預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)整體工作的重點，且節(jié)點的強度和破壞形態(tài)又直接影響著框架的性能。因此，本文首先分別對兩榀有粘結(jié)和兩榀部分無粘結(jié)預(yù)制梁柱連接節(jié)點進行了低周反復(fù)荷載下的試驗研究，了解了這兩種結(jié)構(gòu)的受力變形性能、滯回特性、變形恢復(fù)能力、剛度退化情況以及節(jié)點核心區(qū)的抗剪能

4、力等特性。 為進一步了解預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁柱連接節(jié)點的受力性能，并驗證理論計算方法的可靠性，為進行整體框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計及彈塑性分析做準(zhǔn)備，本文接下來分別采用兩種數(shù)值模擬的方法(自編程序的簡化方法和采用二維彈塑性分析程序DRAIN-2DX的有限元法)，對兩組試件梁端反對稱豎向荷載下的受力過程進行了理論分析。與試驗結(jié)果的對比表明，兩種分析方法均能較為準(zhǔn)確地模擬試件的力一位移關(guān)系骨架曲線，而采用DRAIN程序還可以得到整個加載過程中

5、的滯回曲線。為便于設(shè)計應(yīng)用，論文還根據(jù)梁柱連接截面的受力平衡條件，推導(dǎo)出梁柱連接截面開裂彎矩、線性極限彎矩以及屈服彎矩和極限彎矩值的簡化計算公式。 采用數(shù)值模擬的方法，對影響后張有粘結(jié)和部分無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架梁柱連接處受力性能的幾個主要因素進行了參數(shù)分析，并且在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，給出一些相關(guān)的設(shè)計建議，從而為確定這兩種結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計方法奠定了理論基礎(chǔ)。 在前述理論和試驗研究的基礎(chǔ)上，以基于性能抗震設(shè)計思想為理論出

6、發(fā)點，選擇基于彈塑性分析的方法作為本文結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法，給出了后張有粘結(jié)和部分無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計過程，主要包括梁柱連接處的抗彎、抗剪設(shè)計，梁、柱構(gòu)件的抗彎、抗剪設(shè)計，節(jié)點核心區(qū)的抗剪設(shè)計以及各構(gòu)件的構(gòu)造設(shè)計等。 為驗證所給出的設(shè)計方法的可行性和正確性，選擇兩榀分別代表了大跨重載工業(yè)建筑和中小跨度民用建筑的平面框架結(jié)構(gòu)作為設(shè)計實例，采用彈塑性靜力分析方法對兩實例中四榀框架結(jié)罕遇地震下抗震性能進行了評估。分析

7、表明，實例結(jié)構(gòu)罕遇地震下最大層間位移角均滿足規(guī)范規(guī)定限值的要求，兩榀部分無粘結(jié)結(jié)構(gòu)只有柱根出現(xiàn)塑性鉸，梁端預(yù)應(yīng)力筋均未達到屈服強度；而兩榀有粘結(jié)結(jié)構(gòu)也只有柱根及部分梁端進入塑性狀態(tài)，其余柱端則均保持彈性，因此最終均能達到所預(yù)期的破壞機制，滿足設(shè)計目的的要求。 為了更為全面地研究后張預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力，了解其在強震下的反應(yīng)和動力特性，論文的最后采用DRAIN-2DX程序，對所設(shè)計的四榀實例結(jié)構(gòu)輸入水平方向地震波進行