分布式连接全装配RC楼盖顺板向受力机理与抗震设计方法

Precast RC diaphragms are taken as the research background of this project. The slab laying direction Mechanism and seismic design method of untopped precast RC diaphragm with discrete mechanical connections(New-type Precast Diaphragm(NPD)) are studied through theoretical analysis and experimental study. And on this basis,the seismic design method of NPD and the whole building structure consisting of NPD is studied..The main content of this project is as following.1)The in-plane shearing capacity,tension (compression) bearing capacity and the mechancal behavior under combined tension and shear of NPD's slab jionts are studied to set up its' strength and stiffness calculation method.2)The slab laying direction Mechanism is revealed from experimental analysis and numerical simulation to gain the in-plane deformation (stiffness) calculation method of NPD.3)The spacial vabrition model of the entire building structure with NPD is established using slab jiont and NPDs' mechanical parameter gained from aforemention study.And the vabrition model will be adopt to conduct dynamic characteristics analysis and seismic response analysis of different buildings with NPD.4)In the end, the seismic design method and seismic design recommendations of buildings consisting NPD will be proposed from the aforemention study..The research results of this project are expected to resolve the basic problems of slab joints design, slab laying direction deformation calculation of NPD,seismic design of NPD and building structures adopts NPD.The result of this project are also expected to provide reference and theoretical basis for the in-depth application of NPD in seismic zones.

以分布式连接全装配RC楼盖（新型楼盖）为研究背景，采用理论分析和试验研究相结合的方法研究顺板向受力机理、新型楼盖和采用新型楼盖的多高层建筑抗震设计方法，属国际最新前沿课题之一。.主要研究内容包括：1）通过板缝连接节点抗拉（压）、抗剪和拉剪复合作用下的受力性能研究，提出板缝连接节点强（刚）度计算方法；2）结合新型楼盖顺板向受力性能试验和数值模拟结果，揭示新型楼盖顺板向受力机理，提出新型楼盖顺板向平面内变形（刚度）计算方法；3）通过建立考虑新型楼盖平面内刚度的多高层建筑空间结构振动模型，研究结构动力特性和地震响应规律；4）在前述研究的基础上提出新型楼盖抗震设计方法和采用新型楼盖的多高层建筑抗震设计方法和建议。.研究成果可望解决分布式连接全装配式RC楼盖板缝连接设计、楼盖顺板向刚度计算、楼盖抗震设计和采用新型楼盖的多高层建筑抗震设计中的基本问题，为新型楼盖的深入工程应用提供参考和依据。

分布式连接全装配RC楼盖是一种新型全装配式预制RC楼盖结构体系，具有较高的技术经济指标。分布式连接节点的受力性能和楼盖顺板向受力机理对整体结构的动力响应与抗震性能有重要影响。项目主要开展了一下研究：.1）进行了板缝节点在平面内剪力、拉力和拉剪复合作用下的受力性能试验。结果表明：发卡式、盖板式和发卡-盖板混合式节点的承载力、延性和抗震性能较好，是优良的板缝连接形式；面内轴向拉力对节点的抗剪承载力有削弱作用，且拉剪比越大削弱作用越明显，建议对楼盖中高拉剪区域考虑轴向拉力的不利影响；提出了新型楼盖板缝节点的承载力计算公式。.2）进行了新型楼盖平面内受力性能的低周反复荷载试验。结果表明：新型楼盖具有较大的刚度和较好的整体性能，在加载过程中连接件传力性能良好；新型楼盖具有一定的延性，而耗能能力不理想，建议采用基于弹性楼盖的抗震设计方法；新型楼盖在平面内荷载作用下内力分布规律与简支梁相近，可为新型楼盖平面内受力性能的理论分析提供依据。.3）基于等效梁模型理论推导了新型楼盖平面内变形计算方法。分析表明：采用基于等效梁模型理论的计算方法计算的新型楼盖模型在弹性阶段的平面内变形值与试验实测值符合较好。推导了新型楼盖平面内刚度的计算方法，在刚度的表达式中既有弯曲成分又有剪切成分，是较为准确和直接的面内刚度计算方法。新型楼盖平面内刚度有限，不能作为刚性隔板进行结构的抗震设计。.4）提出了基于新型楼盖力学属性的结构抗震设计方法。在广泛研究国外规范中楼盖抗震设计方法的基础上提出新型楼盖自身的抗震设计方法。基于“串并联多质点系”空间振动模型提出了的多、高层建筑结构体系的抗震设计方法，该方法考虑了楼盖平面内实际刚度对结构的地震响应的影响。.5）进行了采用新型楼盖的高层建筑动力特征和时程分析。分析表明：新型楼盖增大了结构的基本周期，增加了高振型在地震响应中的参与。新型楼盖在地震作用下发生了显著的平面内变形，并且底部楼层变形较为严重，顶部楼层的变形较小；剪力墙分配的基底剪力明显小于现浇结构，而框架部分明显大于现浇结构；地震作用下新型结构和现浇结构的楼层加速度相对于地面输入加速度均有所放大。新型楼盖结构体系的地震响应特点应在结构的抗震设计中给予考虑。.研究成果可为分布式连接全装配式RC楼盖板缝连接设计、楼盖顺板向刚度计算、楼盖抗震设计和采用新型楼盖的多高层建筑抗震设计中的基本问题提供参考和依据。