基于轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦鉸阻尼器的干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)

申允，夏成建，陳強(qiáng)，等.2024.基于轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦鉸阻尼器的干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)［J］.地震研究，47（1）：105-113，doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2024.0028.

Shen Y，Xia C J，Chen Q，et al.2024.Experimental investigation on seismic performance of dry-connected beam-to-column joint based on rotational friction hinge damper［J］.Journal of Seismological Research，47（1）：105-113，doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2024.0028.

摘要：基于轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦鉸阻尼器（RFHD），提出了轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦耗能干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)（DRFDBJ）。為了驗(yàn)證DRFDBJ結(jié)構(gòu)對(duì)于實(shí)現(xiàn)預(yù)期力學(xué)性能的可行性和合理性，以施加在摩擦片表面的螺栓預(yù)緊力（P_c）為變量，開(kāi)展了2個(gè)工況下的DRFDBJ試件低周往復(fù)擬靜力試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：DRFDBJ結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能主要由RFHD提供并控制，試驗(yàn)中節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)了穩(wěn)定的承載力和理想的變形、耗能能力，并實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的損傷集中；2個(gè)不同P_c水準(zhǔn)下節(jié)點(diǎn)承載力的試驗(yàn)值與理論值誤差不超過(guò)5%，通過(guò)調(diào)整P_c可實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)承載力的調(diào)控，為DRFDBJ結(jié)構(gòu)承載力的可調(diào)控提供了支撐。

關(guān)鍵詞：裝配式框架結(jié)構(gòu)；干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻尼器；摩擦阻尼器

中圖分類號(hào)：TU317"""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""文章編號(hào)：1000-0666（2024）01-0105-09

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2024.0028

0"引言

干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)是指裝配施工時(shí)無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土或灌漿料的裝配式混凝土梁-柱節(jié)點(diǎn)。這類節(jié)點(diǎn)可以充分體現(xiàn)裝配式建筑綠色高效的特點(diǎn)，因此已成為裝配式建筑發(fā)展的重要趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)之一（吳剛，馮德成，2018）。實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的裝配構(gòu)造簡(jiǎn)潔和力學(xué)性能可靠是干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)發(fā)展的重要目標(biāo)。

在改進(jìn)和優(yōu)化裝配構(gòu)造方面，學(xué)者們提出了形式各異的干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)：如黃祥海（2014）提出了一種基于暗牛腿和焊接連接的全干式裝配節(jié)點(diǎn)；丁克偉等（2021）基于牛腿和螺栓連接，提出了一種半剛性梁-柱節(jié)點(diǎn)；郭震等（2021）基于螺栓和焊接連接提出了插接式梁-柱節(jié)點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)具有裝配效率高的特點(diǎn)。值得注意的是，大量學(xué)者（Hong，2019；黃煒，胡高興，2022；Esmaeili，Marsono，2020；Li et al，2020a；Moghadasi et al，2014）在干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)中采用了螺栓連接，這些節(jié)點(diǎn)通常采用鋼制預(yù)埋件或接頭，裝配方式與螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)類似，施工效率具有顯著優(yōu)勢(shì)。此外，機(jī)械鉸連接也具有構(gòu)造簡(jiǎn)潔和傳力路徑明確的特點(diǎn)，同樣被應(yīng)用于干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)（葉建峰等，2021；謝魯齊等，2020；Li et al，2020b）。可見(jiàn)，干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造通常由一種或多種基本的連接形式組合發(fā)展形成，合理選擇基本連接形式是保證節(jié)點(diǎn)裝配效率的關(guān)鍵。

在保證和提升力學(xué)性能方面，干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式靈活，可實(shí)現(xiàn)良好的變形能力，基于這一特性，可通過(guò)在節(jié)點(diǎn)中設(shè)置阻尼器，形成高性能的干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)。如基于機(jī)械鉸連接的節(jié)點(diǎn)可釋放梁柱間的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，一些學(xué)者基于這一特點(diǎn)，結(jié)合鋼板屈服阻尼器，提出了具有高性能、損傷可控的節(jié)點(diǎn)（葉建峰等，2021；謝魯齊等，2020；Li et al，2020a）。Hu等（2020）基于螺栓連接和金屬屈服耗能梁端，提出了具有震后可更換特性的干式節(jié)點(diǎn)。除金屬屈服阻尼器外，其它類型的阻尼器也被用于提升干式節(jié)點(diǎn)的抗震性能，如Song等（2015）在鋼質(zhì)接頭干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)中設(shè)置了腹板摩擦阻尼器和預(yù)應(yīng)力筋，形成了具有良好耗能能力和自復(fù)位能力的節(jié)點(diǎn)；Morgen和Kurama（2008）提出的干式梁-柱節(jié)點(diǎn)中，預(yù)制梁和預(yù)制柱間通過(guò)腋式摩擦阻尼器和預(yù)應(yīng)力筋連接，充分利用了摩擦阻尼器的高耗能能力。

根據(jù)上述裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)的發(fā)展需求和趨勢(shì)，基于機(jī)械鉸連接、螺栓連接和轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦鉸阻尼器（Rotational Friction Hinge Damper，簡(jiǎn)稱RFHD），楊參天和李愛(ài)群（2023）提出了轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦耗能干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)（Dry-connected Rotational Friction Dissipative Beam-to-column Joint，簡(jiǎn)稱DRFDBJ），這種結(jié)構(gòu)預(yù)期具有耗能能力強(qiáng)、性能可調(diào)控和損傷集中可控的特點(diǎn)。楊參天等（2022）在前期研究中驗(yàn)證了該類節(jié)點(diǎn)對(duì)于提升裝配式框架結(jié)構(gòu)抗震性能的有效性。為了在節(jié)點(diǎn)構(gòu)件層次驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)DRFDBJ力學(xué)性能的可行性和合理性，本文以施加在摩擦片表面的螺栓預(yù)緊力（P_c）作為變量，開(kāi)展了2個(gè)工況下的DRFDBJ試件低周往復(fù)擬靜力試驗(yàn)研究，探究了裝配工法對(duì)DRFDBJ力學(xué)性能的影響。

1"DRFDBJ結(jié)構(gòu)

DRFDBJ結(jié)構(gòu)如圖1所示，其力學(xué)性能主要由RFHD提供并控制，如圖1b所示。RFHD的構(gòu)造是在機(jī)械鉸的耳板間設(shè)置環(huán)形摩擦片，同時(shí)采用預(yù)緊螺栓在機(jī)械鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)平面法線方向施加壓力。RFHD的工作原理與平動(dòng)摩擦阻尼器基本一致（Santos et al，2019；韓建強(qiáng)等，2018）。具體而言，當(dāng)耳板間存在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在預(yù)緊螺栓提供的壓力作用下，摩擦片與耳板的接觸面上存在靜摩擦力，耳板與摩擦片間無(wú)法自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)RFHD處于彈性狀態(tài)；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)彎矩克服最大靜摩擦力形成抵抗彎矩時(shí)，耳板與摩擦片會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，此時(shí)RFHD進(jìn)入摩擦耗能狀態(tài)。

DRFDBJ的預(yù)制柱端和預(yù)制梁端分別設(shè)置一組預(yù)埋件，預(yù)埋件通過(guò)錨筋與混凝土形成可靠連接，同時(shí)通過(guò)高強(qiáng)螺栓與DRFDBJ的關(guān)鍵組件RFHD形成干式連接。由上述構(gòu)造和原理，得到基于RFHD的DRFDBJ的彎矩-轉(zhuǎn)角理論曲線（圖2）。RFHD啟動(dòng)之前，節(jié)點(diǎn)基本處于彈性狀態(tài)，其初始剛度k_e由預(yù)埋件和RFHD的幾何尺寸決定；隨著節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角的增長(zhǎng)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)彎矩達(dá)到RFHD的起滑彎矩時(shí)，RFHD啟動(dòng)，此時(shí)節(jié)點(diǎn)屈服；由于摩擦型阻尼器的出力在啟動(dòng)后基本保持穩(wěn)定，因此隨著節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，節(jié)點(diǎn)彎矩基本穩(wěn)定在M_s。由圖2可見(jiàn)，DRFDBJ的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線在理論上呈飽滿的平行四邊形，無(wú)下降段，其變形能力僅由幾何尺寸決定。因此DRFDBJ具備良好的耗能、延性和變形能力。

為了保證DRFDBJ的力學(xué)性能由RFHD控制，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證梁端、柱端及各構(gòu)件均保持彈性。基于這一前提，DRFDBJ具有損傷集中可控的特點(diǎn)，在地震作用下，節(jié)點(diǎn)的非線性行為和損傷集中為摩擦面的磨損，可在震后快速修復(fù)。

2"試驗(yàn)方案

2.1"試件設(shè)計(jì)與制作

為了驗(yàn)證DRFDBJ對(duì)于實(shí)現(xiàn)其預(yù)期性能的可行性，本文設(shè)計(jì)并加工了一套DRFDBJ試件。RFHD中施加在摩擦片表面的螺栓預(yù)緊力P_c是影響DRFDBJ力學(xué)性能的關(guān)鍵參數(shù)，因此本文以P_c作為試驗(yàn)變量，對(duì)DRFDBJ試件進(jìn)行2個(gè)工況的加載，分別為工況1和工況2，對(duì)應(yīng)P_c分別為302和483 kN，摩擦面上的壓應(yīng)力分別為7.1和11.4 MPa。本文研究的壓應(yīng)力范圍與相關(guān)研究中摩擦阻尼器的壓應(yīng)力水準(zhǔn)基本相當(dāng)。

DRFDBJ試件尺寸與配筋如圖3所示，柱子高為3 m，截面為500 mm×500 mm，梁長(zhǎng)度為2 m，截面為300 mm×500 mm。柱端預(yù)埋件、RFHD和梁端預(yù)埋件形成的連接區(qū)段長(zhǎng)度為580 mm，預(yù)埋件、柱端耳板和梁端耳板所用鋼板厚度分別為12 mm、18 mm和20 mm。為保證預(yù)埋件與混凝土共同工作，在梁端和柱端預(yù)埋件端板與混凝土的接觸面均焊接了抗剪鍵，在柱端預(yù)埋件的兩塊端板間焊接了錨筋，梁端預(yù)埋件的端板與梁縱筋通過(guò)穿孔塞焊連接。

DRFDBJ試件中的RFHD采用了“3+2”的耳板形式，即3塊柱端耳板與2塊梁端耳板形成機(jī)械鉸連接。耳板上設(shè)置6個(gè)螺栓孔，用于安裝M20預(yù)緊螺栓，施加摩擦片表面的壓力。為保證RFHD的轉(zhuǎn)動(dòng)變形能力不受預(yù)緊螺栓限制，梁端耳板的螺栓孔直徑（48 mm）需大于柱端耳板的螺栓孔直徑（20 mm）。為避免外側(cè)的柱端耳板在螺栓預(yù)緊力作用下發(fā)生面外變形，導(dǎo)致摩擦片表面壓應(yīng)力分布不均勻，在位于外側(cè)的柱端耳板1上焊接了如圖1所示的12 mm厚鋼板作為加勁肋，提升柱端耳板1的面外剛度。RFHD的銷軸直徑為60 mm，環(huán)形摩擦片的內(nèi)徑、外徑和厚度分別為60、240和10 mm。RFHD中螺栓預(yù)緊力的穩(wěn)定性是保證DRFDBJ試件力學(xué)性能可靠的關(guān)鍵，為此，M20預(yù)緊螺栓設(shè)置了碟簧組作為墊片，該措施可有效控制螺栓預(yù)緊力的衰減，兩個(gè)工況試驗(yàn)全過(guò)程中螺栓預(yù)緊力衰減均小于5%，為RFHD出力性能穩(wěn)定、可調(diào)控提供了重要保障（Sano et al，2019；楊參天等，2022）。

為了驗(yàn)證DRFDBJ試件對(duì)于預(yù)制加工和現(xiàn)場(chǎng)裝配的可行性，對(duì)試驗(yàn)試件的各個(gè)組件分別加工，并在試驗(yàn)場(chǎng)地裝配。試件的裝配步驟如圖4所示，主要包括：①組裝RFHD。試件找裝柱端耳板、梁端耳板、環(huán)形摩擦片和銷軸，施加Pc至預(yù)定值。②安裝預(yù)制柱，將RFHD與預(yù)制柱通過(guò)端板螺栓連接。③將預(yù)制梁與RFHD通過(guò)端板螺栓連接。采用上述裝配順序的目的是盡可能保證螺栓預(yù)緊力全部轉(zhuǎn)化為摩擦面壓力。

2.2"材料性能

DRFDBJ試件采用C30等級(jí)混凝土。基于6個(gè)棱柱體試塊的軸心抗壓試驗(yàn)，測(cè)得混凝土抗壓強(qiáng)度的平均值為30.36 MPa。預(yù)制梁柱和預(yù)埋件鋼筋均采用HRB400，梁端、柱端預(yù)埋件和耳板均采用Q345鋼板焊接而成。鋼板和鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)見(jiàn)表1。為了保證摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性，采用纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料制作環(huán)形摩擦片，楊參天等（2022）研究表明該材料可為轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦鉸阻尼器提供穩(wěn)定的摩擦性能，其與鋼板的摩擦系數(shù)為0.254。試件所用的M20和M27螺栓均為12.9級(jí)。RFHD的銷軸采用40Cr鋼材制作。

2.3"加載和測(cè)量方案

試驗(yàn)采用的加載裝置如圖5所示。DRFDBJ結(jié)構(gòu)的柱子底部置于鉸支座上，鉸支座固定于試驗(yàn)大廳地板，因此可限制柱底的平動(dòng)、平面外轉(zhuǎn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)自由度。柱子頂部設(shè)置滑動(dòng)支座，以限制柱頂?shù)乃揭苿?dòng)、平面外轉(zhuǎn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)自由度。該滑動(dòng)支座是通過(guò)在機(jī)械鉸支座的銷軸連接處設(shè)置長(zhǎng)圓孔實(shí)現(xiàn)的。滑動(dòng)支座和鉸支座的4個(gè)角部設(shè)有通孔，用于安裝精軋螺紋鋼、千斤頂和力傳感器，從而在柱頂施加軸向壓力1 372 kN。DRFDBJ的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)MTS作動(dòng)器在梁端施加豎向往復(fù)位移實(shí)現(xiàn)的，作動(dòng)器上端與試驗(yàn)室反力架通過(guò)鉸支座連接。如圖5b所示，在梁端設(shè)置了一組面外約束裝置，避免加載時(shí)發(fā)生不可控的面外變形。2個(gè)試驗(yàn)工況的梁端荷載均采用位移控制的低周往復(fù)擬靜力加載制度，試驗(yàn)過(guò)程中加載速率控制在0.5～2 mm/s（圖6）。

為了準(zhǔn)確測(cè)量試件的變形模式，布置了如圖7a所示的位移計(jì)。值得注意的是，僅通過(guò)扭力扳手難以準(zhǔn)確控制RFHD中的螺栓預(yù)緊力（Cavallaro et al，2018）。為了保證試驗(yàn)變量精準(zhǔn)控制，本文采用了如圖7b所示的螺栓預(yù)緊力傳感器，實(shí)現(xiàn)了螺栓預(yù)緊力的準(zhǔn)確施加和試驗(yàn)中預(yù)緊力衰減的監(jiān)測(cè)。

3"試驗(yàn)結(jié)果

3.1"關(guān)鍵現(xiàn)象

DRFDBJ試件的試驗(yàn)現(xiàn)象與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土梁-柱節(jié)點(diǎn)具有顯著區(qū)別，關(guān)鍵現(xiàn)象如下：

（1）DRFDBJ試件加載前和加載至正向最大位移如圖8所示。由圖可見(jiàn)，預(yù)制柱、柱端預(yù)埋件和柱端耳板通過(guò)螺栓連接形成一個(gè)整體，基本保持固定；預(yù)制梁、梁端預(yù)埋件和梁端耳板通過(guò)螺栓連接形成另一個(gè)整體共同變形。上述兩個(gè)整體以銷軸為旋轉(zhuǎn)中心形成了相對(duì)旋轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象說(shuō)明DRFDBJ試件試驗(yàn)呈現(xiàn)的變形模式與預(yù)期相符，其構(gòu)造合理。

（2）由圖8可見(jiàn)，2個(gè)加載工況試驗(yàn)全程中，DRFDBJ試件的混凝土表面未出現(xiàn)任何肉眼可見(jiàn)裂縫。試驗(yàn)后預(yù)埋件、耳板、銷軸和螺栓亦未呈現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的殘余變形，說(shuō)明經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，有效控制了DRFDBJ的節(jié)點(diǎn)損傷。

（3）如圖9所示，試驗(yàn)結(jié)束后，摩擦片、柱端耳板、梁端耳板的接觸區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)明顯的磨損痕跡。摩擦片表面經(jīng)摩擦出現(xiàn)表層脫落的現(xiàn)象，耳板表面經(jīng)摩擦呈現(xiàn)金屬光澤。這表明摩擦片與耳板間發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，RFHD發(fā)生了預(yù)設(shè)的工作模式，即通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦為DRFDBJ提供力學(xué)性能，同時(shí)也表明DRFDBJ的非線性行為集中于摩擦片的磨損，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的節(jié)點(diǎn)損傷集中可控。

3.2"荷載-梁端位移滯回曲線

DRFDBJ試件的荷載-梁端位移滯回曲線如圖10所示。2個(gè)不同Pc水準(zhǔn)下的試驗(yàn)工況，均實(shí)現(xiàn)了圖2所示的理論滯回模型，滯回曲線呈飽滿的平行四邊形，因此DRFDBJ具有理想的變形和耗能能力，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的力學(xué)性能。試件承載力隨著Pc的增長(zhǎng)而提高，驗(yàn)證了通過(guò)調(diào)整Pc對(duì)DRFDBJ力學(xué)性能調(diào)控的可行性。

3.3"骨架曲線與起滑荷載

根據(jù)滯回曲線得出了DRFDBJ試件的骨架曲線，如圖11所示，DRFDBJ試件的骨架曲線與傳統(tǒng)現(xiàn)澆梁-柱節(jié)點(diǎn)具有顯著區(qū)別，荷載在RFHD起滑后達(dá)到峰值，隨后荷載基本保持穩(wěn)定，因此其骨架曲線僅包括一個(gè)特征點(diǎn)，即起滑點(diǎn)，2個(gè)DRFDBJ試件的起滑點(diǎn)見(jiàn)表2。

從圖11和表2可以看出：

（1）在初始階段，DRFDBJ試件基本呈彈性，荷載隨梁端位移線性增長(zhǎng)，達(dá)到峰值時(shí)，荷載保持穩(wěn)定，不再隨梁端位移的增長(zhǎng)而變化。因此DRFDBJ呈現(xiàn)的力學(xué)特性與摩擦型消能減震裝置一致，這是因?yàn)镈RFDBJ的力學(xué)性能是由RFHD起控制作用。

（2）DRFDBJ試件的起滑荷載公式為：

式中：n_f為單個(gè)試件包含的摩擦片數(shù)量；μ_f為摩擦片與耳板之間的名義摩擦系數(shù)；l_e為試件加載點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)中心（即銷軸中心）的水平距離；P為螺栓預(yù)緊力；R₁、R₂分別為摩擦片的內(nèi)、外半徑。基于式（1）計(jì)算得到2個(gè)不同P_c水準(zhǔn)下DRFDBJ試件的起滑荷載理論值F_s，t。由表2可見(jiàn)，2個(gè)工況下起滑荷載試驗(yàn)值與理論值的誤差分別為3%、-4%，精度良好。這表明基于式（1），通過(guò)調(diào)整螺栓預(yù)緊力即可實(shí)現(xiàn)DRFDBJ承載力的靈活設(shè)計(jì)與調(diào)整。

3.4"耗能能力

基于滯回曲線計(jì)算了DRFDBJ試件在各位移等級(jí)下的滯回耗能，如圖12所示，由圖可見(jiàn)：①起滑前，由于節(jié)點(diǎn)基本處于彈性，DRFDBJ的滯回耗能較小；起滑后，RFHD轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦為節(jié)點(diǎn)提供了可觀的耗能能力，滯回耗能顯著大于起滑前。②起滑后，滯回耗能隨梁端位移增大基本呈線性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這是由摩擦型滯回特性決定的。因此，DRFDBJ的滯回耗能具有穩(wěn)定可預(yù)測(cè)的特征。基于這一特性，可將節(jié)點(diǎn)耗能需求轉(zhuǎn)化為承載力需求和設(shè)計(jì)參數(shù)（Lu，Guan，2021），因此DRFDBJ節(jié)點(diǎn)與基于能量的設(shè)計(jì)方法具有良好的適配性。

4"結(jié)論

本文基于轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦鉸阻尼器（RFHD）提出了一種轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦耗能干式裝配梁-柱節(jié)點(diǎn)（DRFDBJ）結(jié)構(gòu)，以施加在摩擦片表面的螺栓預(yù)緊力P_c作為變量，開(kāi)展了2個(gè)工況下的DRFDBJ試件低周往復(fù)擬靜力試驗(yàn)研究，主要得出以下結(jié)論：

（1）DRFDBJ結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和可行性得到了驗(yàn)證。節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能由RFHD提供并控制，呈現(xiàn)了穩(wěn)定的承載力和理想的變形、耗能能力。DRFDBJ試件實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的損傷集中可控。

（2）DRFDBJ結(jié)構(gòu)的承載力可調(diào)控性得到了驗(yàn)證。2個(gè)不同P_c水準(zhǔn)下節(jié)點(diǎn)承載力的試驗(yàn)值與理論值誤差不超過(guò)5%。

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Experimental Investigation on Seismic Performance of Dry-connected "Beam-to-column Joint Based on Rotational Friction Hinge Damper

SHEN Yun¹，XIA Chengjian¹，CHEN Qiang¹，WANG Haoxiang²

（1.China Railway Eryuan Engineering Group Co.，Ltd.，Chengdu 610031，Sichuan，China）

（2.School of Civil and Transportation Engineering，Beijing University of Civil Engineeringand Architecture，Beijing 100044，China）

Abstract

Based on rotational friction hinge damper（RFHD），the dry-connected rotational friction dissipative beam-to-column joint（DRFDBJ）is proposed.Such a joint is expected to feature a good energy-dissipation capacity，adjustable performance as well as concentrated damage.To validate the feasibility and rationality of the DRFDBJ for achieving the expected mechanical performance，two load cases of pseudo-static cyclic experimental tests are carried out.The pre-tension force applied on the surface of the friction pads（Pc），which is a critical parameter of DRFDBJ，is selected as the test variable.The results indicate that the mechanical properties of DRFDBJ are mainly provided and determined by RFHD.Stable strength，stable deformation and energy dissipation capacities are exhibited in the tests.The expected damage-concentration feature of the joint is achieved.The errors between the experimental value and the theoretical value of the joint bending moment strength with two Pc-"values are not more than 5%.The strength of DRFDBJ could be adjusted by varying Pc-value，thus laying a foundation for the strength adjustment of DRFDBJ.The results could serve as a reference for relative investigations on dry-connected precast concrete structures and frictional energy dissipation devices.

Keywords：precast concrete frame structure；dry-connected precast beam-to-column joint；rotational friction damper；friction damper

*收稿日期：2023-07-30.

基金項(xiàng)目：中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司科研項(xiàng)目（KYY2019019（19-22））.

第一作者簡(jiǎn)介：申"允（1981-），高級(jí)工程師，主要從事建筑工程設(shè)計(jì)和研究工作.E-mail：13553028@qq.com.