带水平拼缝的装配整体式单面叠合剪力墙抗震性能研究

发布时间：2020-11-14 06:54

　　 建筑行业向新型建筑结构形式转变的发展方向促使装配式建筑结构迎来了快速的发展。预制装配式叠合剪力墙结构是目前运用非常广泛的一种结构形式,它具有缩短施工工期、整体性良好、减少对环境的污染、工业化程度高等优点。而单面叠合剪力墙结构更是叠合剪力墙结构中叠合形式特殊,但运用较为方便的一种新型叠合形式,研究其抗震性能显得尤为必要。本文通过设计制作全现浇钢筋混凝土剪力墙和带水平拼缝的单面叠合钢筋混凝土剪力墙足尺试件,并对其进行拟静力抗震试验研究,同时通过有限元软件ABAQUS对两类剪力墙进行建模分析,具体的研究内容如下所示:(1)对现浇剪力墙和单面叠合剪力墙进行低轴压比下的低周水平往复加载拟静力试验,观察其试验现象、裂缝的开展、承载力的变化以及各测点的位移和钢筋应变。现浇剪力墙和单面叠合剪力墙均发生了弯剪破坏;现浇剪力墙和单面叠合剪力墙极限承载力均大于根据规范《混凝土结构设计规范》GB50010-2010计算的理论极限承载力,符合规范要求;单面叠合剪力墙的裂缝数量少于现浇剪力墙;后浇层混凝土与预制墙板没有明显的滑移,叠合面连接良好。(2)分析试验得到的各测点的位移及承载力的数据,得到现浇剪力墙和单面叠合剪力墙的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线,两者的各曲线趋势基本相同,单面叠合剪力墙的峰值荷载、极限荷载以及各特征点位移均略小于现浇剪力墙,前期刚度大于现浇剪力墙,而刚度退化的更快,后期刚度基本一样;外叶板与内叶板会发生微小的相对滑移,相比于墙体整体的位移可以忽略。(3)通过计算得到现浇剪力墙和单面叠合剪力墙的延性系数和能量耗散系数,单面叠合剪力墙的延性性能和耗能性能均强于现浇剪力墙,能够满足工程中需要的抗震耗能能力和位移延性;外侧竖向连接钢筋应变较大,后浇层与预制板内的钢筋应变差别不大。(4)运用ABAQUS有限元软件对两片剪力墙建模分析后,得到现浇剪力墙和单面叠合剪力墙的混凝土和钢筋应力应变云图、滞回曲线、骨架曲线和钢筋应变:地梁竖向连接钢筋所受的应力和应变最大,混凝土在角部受到的压应力最大,拼缝处混凝土的应变最大,最容易受到破坏,均与试验现象相符合;滞回曲线与骨架曲线基本与试验所得相吻合,模型合理有效。(5)改变后浇层混凝土强度及轴压比进行参数分析:后浇层混凝土强度的改变对墙体的破坏形态基本没有影响;后浇层混凝土强度越大,墙体的承载力越高,同时残余变形也会略微减小;后浇层混凝土强度越高,钢筋应变越小。轴压比越大,墙身混凝土和钢筋主要发生应变区域上升到墙身中下部位置,单面叠合剪力墙连接关键位置由拼缝变为墙身中下部;外叶板混凝土压应变显著增大;轴压比越大,构件的峰值荷载越大,同时可以减小残余变形;下部竖向连接钢筋及墙身底部钢筋应变均很小,墙身中下部钢筋及哈芬连接件应变较大。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU398.2;TU352.11
【部分图文】：

哈芬连接件实物

.3 试件制作两片剪力墙的制作（包括加载梁、墙体以及地梁）均在江苏元大建筑公司制作完成，试件的具体过程如下：（1）钢筋应变片的粘贴将边缘构件的钢筋绑扎好后，便开始张贴应变片。首先将需贴应变片置用记号笔标出，接着用打磨机打磨出一片光滑的钢筋表皮，用丙酮之后，将 502 涂抹于打磨的光滑钢筋表面并用手用力按住，直至 502变片紧紧的粘贴于钢筋表面为止。再用适当长度的纱布包裹住粘贴应位，并用现场调制的环氧树脂涂抹与纱布之上，环氧树脂按 B 胶比 0.8 固定配比，环氧树脂宜涂抹均匀，可以阻止应变片受到水和泥浆的影氧树脂风干后，用万用表测量应变片的电阻值，电阻值在 120 欧左右视为有效，给每个应变片编号之后钢筋应变片的粘贴即完成。图 2-6筋应变片后的钢筋网架。

图 2-7 地梁 图 2-8 边缘构件钢筋笼（3）预制部分的制作与常用的普通钢筋混凝土剪力墙的施工顺序一样，根据之前所设计的剪力墙的尺寸，将钢模固定在预制车间平台上合适的位置。再根据设计图纸上设计好的钢筋类别，将所需钢筋及部件如：边缘钢筋的钢筋笼（如图 2-8 所示）、横向钢筋、纵向钢筋、桁架筋、拉筋以及哈芬连接件放好，并进行绑扎。保护层厚度的施加通过钢筋保护层卡具实现。同时应变片应远离浇筑现场，避免与振捣浇筑的混凝土接触，建议用塑料袋装起来。混凝土浇筑过程通过混凝土搅拌车来完成，浇筑结束后，通过能够高频振动的平台来振捣混凝土，使之均匀密实，到此，单面叠合剪力墙的内叶板便浇筑成功了。待预制内叶板养护一定时间，成型之后，同时在另一边，外叶板的钢筋网架与预制内叶板同样的绑扎好，同样的方法浇筑好混凝土，用先进的翻板设备，将已经制作好的单侧墙板翻转 180 度，并倒扣到浇筑好的外叶板上，再养护一段时间后，预制部分的制作即完成。图 2-9 为浇筑好的预制板，图 2-10 为翻板设备。
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本文编号：2883214