免模剪力墙抗震性能试验研究

发布时间：2020-08-27 11:22

【摘要】：近年来,大力发展绿色建筑,实现住宅产业化已经成为我国建筑行业发展的主要方向,因此,越来越多的装配式建筑开始在实际工程中得到应用与推广。在此背景之下,本课题组提出了一种新型的免模剪力墙,该免模剪力墙属于一种装配整体式结构构件,由A、B侧混凝土预制模板、现浇混凝土层和剪力连接件组成,并且可内置保温层,形成免模保温剪力墙。该种免模剪力墙综合了现浇剪力墙整体性好和全预制剪力墙无需支模、湿作业少的优点,是对传统装配式剪力墙的一种新突破,具有广泛的工程应用前景。免模剪力墙作为一种新型的装配整体式构件,目前对其工作性能的研究还比较少,本文以免模剪力墙的抗震性能为主要研究内容,完成了以下工作及研究成果:(1)对国内外装配式剪力墙的发展现状进行了简要介绍,总结了现有装配式剪力墙的研究成果,并针对现有装配式剪力墙与现浇剪力墙存在的问题进行了深入分析,阐明了进行免模剪力墙抗震性能研究的目的和意义。(2)完成了1片现浇剪力墙、1片免模保温剪力墙和1片免模非保温剪力墙的低周反复荷载试验,并对各试件的破坏过程、破坏形态滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、强度退化、延性系数及耗能等试验结果进行了详细地分析;重点探讨了免模剪力墙与现浇墙在抗震性能上的差异,以及免模保温剪力墙中保温层对墙体抗震性能的影响。试验结果表明:免模剪力墙与现浇剪力墙的受力过程及破坏形态基本相同,各项抗震性能指标相近,免模剪力墙与现浇剪力墙在抗震性能上差异不大;免模保温剪力墙中现浇区与预制模板之间的保温层降低了墙体的整体性,一定程度上削弱了预制模板参与工作的能力,但总体上对墙体工作性能的影响不大;免模剪力墙中预制模板平面内和平面外的相对位移均较小,没有出现较大范围预制模板与现浇区的分离现象,通过剪力连接件和自然粗糙面连接预制模板与现浇区的措施能够较好的保证免模剪力墙各组成部分的协同工作能力和墙体的整体性。(3)在分析试验滞回曲线和骨架曲线的基础之上,提出了考虑刚度退化的免模剪力墙恢复力模型。采用理论计算方法,建立了剪力墙四折线骨架曲线,推导出了骨架曲线各关键点荷载、位移的计算公式;采用试验数据拟合的方法,确定了免模剪力墙的加载、卸载刚度大小及行走路线;并将获得的免模剪力墙恢复力模型与试验结果进行比较,验证了该恢复力模型的正确性。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU317;TU398.2
【图文】：

图 1.2 现场喷射混凝土 图 1.3 预制混凝土夹芯板剪力墙1.3.2 国内装配式剪力墙发展现状及研究成果我国装配式结构发展起步较晚，从上世纪 50 年代末开始向前苏联学习，逐渐装配式建筑，主要是装配式大板结构；到上世纪 80 年代，预制装配式建筑的和应用达到高峰期，绝大部分的单层工业厂房、部分的多层住宅楼和办公楼用了预制装配式结构，据有关统计显示，到上世纪 80 年代中期，全国已有上预制构件厂，全国预制混凝土年产量达 2500 万 m3[24]。但是由于当时预制混生产企业规模小，设备、工艺落后，产品单一，质量标准低，预制混凝土技落后于发达国家；加之，预制装配式大板结构在唐山地震中表现出明显的缺这使得装配式建筑在后期的推广中受到社会的普遍抵触[25]，从上世纪 80 年期开始，预制装配式建筑进入急速颈缩期，到上世纪 90 年代初，绝大部分的混凝土构件厂都已倒闭，预制装配式建筑的发展达到最低谷。进入 21 世纪以由于节约资源、保护环境，实现可持续发展的观念开始得到大家的认可和重预制装配式建筑环境影响小，生产效率高的固有优势重新受到人们的关注。

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避免剪力连接件被拔出，又要满足一定的刚度，防止预制模板界面粘结破坏后预制模板因自重而沉降脱离。考虑以上两方面因数，本次试验中剪力连接件采用 C6 钢筋制作，一端弯折成 90°，一端弯成 180°，1 类剪力连接件长度为 70mm，2 类剪力连接件长度为 100mm，如图 2.4（a）所示。钢丝网采用 3mm 冷拔低碳钢丝进行绑扎，绑扎过程中需严格控制网格尺寸，以避免后续剪力连接件安装定位不准确，钢丝网如图 2.4（b）所示。将绑扎好的钢丝网放入支好的模板内，然后进行剪力连接件的安装，为了更好的使预制模板与核心区混凝土协同工作，剪力连接件采用梅花状布置，间距为 300mm，剪力连接件与钢丝网的连接可采用点焊或者绑扎，如图 2.4（c）所示。在免模保温剪力墙 B 侧预制模板的制作过程中由于需要安装保温板，所以在剪力连接件安装完成后，还需在剪力连接件上安装直径为 32mm 的 PVC 套管，以便形成混凝土短柱，如图 2.4（d）所示。上述工作完成后，即可进行最后的混凝土浇筑，如图 2.4（e）所示，由于预制模板只有 30mm厚，混凝土骨料粒径不能过大，本次试验采用了最大粒径小于 20mm 的碎石骨料，最终浇筑完成如图 2.4（f）所示。

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本文编号：2806036