預制混凝土柱：鋼梁混合結構理論與應用

　　鋼筋混凝土柱-鋼梁（簡稱RCS）混合框架結構是鋼結構和鋼筋混凝土結構的一種繼承和發(fā)展，以鋼筋混凝土柱代替鋼柱，提高了結構穩(wěn)定性、耐火性和耐久性；采用鋼梁作為水平構件，充分發(fā)揮鋼結構強度高、自重輕的特點，是一種高性價比的結構形式。傳統(tǒng)RCS框架采用現(xiàn)澆的混凝土框架柱，梁柱節(jié)點處預埋鋼牛腿，通過鋼牛腿連接鋼梁，結構分層施工，施工效率低，節(jié)點構造復雜，鋼牛腿預埋精度控制困難，并且節(jié)點處貫穿的鋼牛腿影響框架柱鋼筋布置，這些問題阻礙了RCS框架結構的推廣應用。為解決上述問題，天津大學建筑設計規(guī)劃研究總院自2014年開展了預制混凝土柱-鋼梁混合框架結構研究，歷經(jīng)10年，開發(fā)出離心預制混凝土組合柱和鋼套箍梁柱連接節(jié)點等新型構件和節(jié)點。離心預制混凝土組合柱可借助管樁廠流水線生產(chǎn)，預制柱連續(xù)多層一模生產(chǎn)，梁柱節(jié)點處預埋鋼套箍，由于不設鋼牛腿，模具不受層高、梁高影響，實現(xiàn)了模具標準化，提高了生產(chǎn)效率，大幅降低生產(chǎn)成本。離心的預制管柱重量輕，便于運輸和吊裝，安裝完畢后在現(xiàn)場澆筑芯部混凝土，形成預制混凝土組合柱。研發(fā)團隊從構件、節(jié)點到框架不同層次開展試驗研究和理論分析，提出基于鋼節(jié)點連接預制混凝土構件及連接節(jié)點區(qū)的構造和承載性能分析方法。研究了預制混凝土組合柱在復合受力狀態(tài)下的力學性能和抗震性能，揭示了預制混凝土組合柱的組合受剪機理和協(xié)同工作機制，提出了預制混凝土組合柱的斜截面受剪和正截面壓彎承載力計算理論；對預制混凝土柱-鋼梁組合節(jié)點的連接傳力機理、抗震性能和設計理論開展了系統(tǒng)的研究，揭示了預制構件連接節(jié)點的受力機理，確定了組合節(jié)點的震損機制和失效模式，構建了組合節(jié)點變形和恢復力計算模型，提出了承載力計算方法；通過多榀預制混凝土管組合柱-鋼梁裝配式混合框架抗震性能試驗研究，提出RCS框架設計方法。根據(jù)上述研究成果，建成多個示范項目。實踐表明，該體系具有工業(yè)化建造特征，符合我國建筑工業(yè)化發(fā)展要求和當今“建筑業(yè)低碳減排”的政策導向。本書是對上述研究工作的總結，內(nèi)容共分6章，主要包括：緒論、預制管組合柱受力性能、預制管組合柱-鋼梁連接節(jié)點受力性能、預制管組合柱-鋼梁混合框架抗震性能、預制柱-鋼梁混合框架設計、工程實例。

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