带榫头装配柱脚节点抗震性能精细化模拟与优化

乔德浩，王少杰，徐雨晴，李 辉，黄兴淮

（1.山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安 271018；2.东南大学土木工程学院，江苏南京 210096）

引言

在众多建筑工业化结构体系中，装配式混凝土结构是应用最广泛以及研究最多的体系之一［1］。预制混凝土柱作为竖向受力构件，其连接可靠性是装配式混凝土结构的核心问题［2］。在预制混凝土构件中得到普遍应用的是灌浆套筒连接［3－5］，研究结果表明注浆质量可靠时灌浆套筒连接节点具有良好的滞回耗能与变形能力［6－8］。然而，由于灌浆套筒一般预先埋置在预制构件内部，使得套筒注浆过程无法直接观测和有效干预，容易导致套筒内部灌浆不密实，从而对装配式混凝土结构的安装质量和受力性能造成不利影响［9－11］。为了解决普通灌浆套筒存在的上述潜在问题，项目组发明了一种注浆过程可视和注浆质量可控的倒置外露钢筋灌浆套筒节点连接方法，该新型节点的抗震可靠性已通过截面大小相同轴压比不同和轴压比相同截面大小不同的系列低周往复荷载试验验证［12］。然而，因预制柱端部的榫头被后浇混凝土外包，其受力机制无法通过试验直接认知，榫头的尺寸与形状对节点抗震性能的影响亦不清楚。

本文以预制柱截面尺寸为600 mm×600 mm的柱脚节点低周往复荷载试验为基础，建立倒置外露灌浆套筒装配柱脚节点的精细化有限元模型，通过与试验结果对比验证数值仿真分析结果的可靠性，旨在深入认知柱端榫头全过程受力特点，并通过拓展分析探讨柱端榫头的尺寸与形状效应，为榫头优化提供依据。……