装配式混凝土框架剪力墙结构抗震性能试验研究

发布时间：2017-10-05 18:20

  本文关键词：装配式混凝土框架剪力墙结构抗震性能试验研究

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【摘要】：装配式混凝土建筑与传统现浇混凝土建筑相比具有节约建筑材料、降低劳动力成本、减少环境污染等优点,符合建筑产业化发展要求,在我国正得以广泛应用。基于装配式混凝土结构在工程应用上还存在着诸多问题,本文就装配式混凝土框架剪力墙结构的整体抗震性能进行试验研究。研究内容包括结构破坏机理、承载力、变形、刚度退化、耗能等,以试验数据为基础,结合结构抗震分析方法,分析了结构的抗震性能。试验模型共有3个二层三跨的平面缩尺试件,其中一个为现浇试件,另外两个为装配式试件,现浇试件作为对比件,两个装配式试件采用不同的拆分方案。通过对模型施加水平低周往复荷载,观察结构构件的破坏发展过程,通过数据采集系统记录试验过程中结构的内力和变形及位移等相关数据信息,分析试验数据得出了装配式混凝土框架剪力墙结构抗震相关的性能参数指标,对该类结构体系的抗震性能进行了评估。研究结果表明:拆分形式设计合理的装配式结构具有较好的变形和耗能能力,其抗震性能接近现浇结构,部分性能指标优于现浇结构。由试验现象可知,3个模型加载过程中构件裂缝发展状况不同,结构最终的破坏形态也尽不同;在承载力方面,由于现浇件加载后期梁端首先发生局部破坏,加载过程不够完整,致使其极限承载力偏小,两个装配式试件极限承载力值相当,但是现浇模型的屈服荷载大于装配模型;在延性方面,装配模型的延性系数大于现浇模型,受结构拆分方式的影响,两个装配模型的延性性能有所差异,ZP1优于ZP2;以能耗系数衡量结构相对耗能能力,ZP2的耗能系数最大,耗能性能最优,现浇件耗能系数最小,耗能性能相对较差;在结构刚度退化方面,随着结构位移增大,装配件的刚度退化速度大于现浇件,两个装配件的刚度退化速度基本相同,拆分方式对结构的刚度影响不大;装配式模型构件之间的相互作用与现浇模型存在区别,剪力墙竖缝界面处受力状态较为复杂,对结构受力性能产生较大影响,拆分形式影响结构构件之间的协同工作性能。通过本文对装配式混凝土框架剪力墙结构抗震性能试验研究所得到的相关参数指标,为结构设计和工程应用提供参考依据。
【关键词】：装配式混凝土结构 框架剪力墙结构 拟静力试验 抗震性能 协同工作分析
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.2;TU352.11
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 课题研究背景13-16
• 1.2 课题研究目的和意义16-17
• 1.3 国内外同类课题研究现状17-22
• 1.4 本文研究的主要内容22
• 1.5 课题研究方法和创新点22-23
• 第二章 框架-剪力墙结构抗震性能研究方法和理论23-33
• 2.1 工业化混凝土建筑结构体系23-24
• 2.2 框架-剪力墙结构概述24-26
• 2.2.1 框架-剪力墙结构协同工作原理24-26
• 2.3 结构抗震研究和分析方法26-31
• 2.3.1 试验研究方法26
• 2.3.2 理论分析方法26-31
• 2.3.2.1 反应谱法27-30
• 2.3.2.2 时程分析法30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 试验模型设计与制作33-43
• 3.1 概述33
• 3.2 试验模型设计33-38
• 3.2.1 结构设计尺寸和配筋33-35
• 3.2.2 拆分方案设计35-38
• 3.3 构件制作与装配连接38-42
• 3.3.1 构件吊装作业40-41
• 3.3.2 套筒灌浆作业41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 拟静力试验研究43-75
• 4.1 材料性能试验43-46
• 4.1.1 混凝土43
• 4.1.2 钢筋43-45
• 4.1.3 套筒和灌浆料45-46
• 4.2 试验概况46-51
• 4.2.1 加载设备和装置46-48
• 4.2.2 加载制度48-49
• 4.2.2.1 竖向荷载48
• 4.2.2.2 水平荷载48-49
• 4.2.2.3 加载过程控制49
• 4.2.3 测量内容和测点布置49-51
• 4.2.3.1 测量内容49
• 4.2.3.2 测点布置49-51
• 4.3 模型试验51-56
• 4.3.1 XJ试件试验过程51-53
• 4.3.2 ZP1试件试验过程53-55
• 4.3.3 ZP2试件试验过程55-56
• 4.4 结构破坏机理分析56-58
• 4.5 承载力分析58-62
• 4.5.1 现浇试件58-59
• 4.5.2 装配件一59
• 4.5.3 装配件二59-61
• 4.5.4 对比与结论61-62
• 4.6 变形和耗能分析62-71
• 4.6.1 水平力-位移曲线62-66
• 4.6.1.1 XJ荷载-位移曲线分析62-63
• 4.6.1.2 ZP1荷载-位移曲线分析63-64
• 4.6.1.3 ZP2荷载-位移曲线分析64-65
• 4.6.1.4 对比分析65-66
• 4.6.2 延性分析66-67
• 4.6.3 滞回耗能分析67-70
• 4.6.4 结论70-71
• 4.7 刚度退化分析71-72
• 4.8 本章小结72-75
• 第五章 装配式混凝土框架剪力墙结构协同工作分析75-93
• 5.1 框架剪力墙内力计算75-81
• 5.1.1 铰接体系内力计算75-78
• 5.1.2 刚接体系内力计算78-81
• 5.2 装配式框架剪力墙内力分析81-82
• 5.3 模型内力分析82-92
• 5.3.1 XJ模型内力分析82-87
• 5.3.2 ZP1模型内力分析87-90
• 5.3.3 ZP2模型内力分析90-92
• 5.3.4 结论92
• 5.4 本章小结92-93
• 第六章 结论与展望93-95
• 6.1 结论93
• 6.2 展望93-95
• 参考文献95-99
• 作者简介99
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文99-101
• 致谢101-102

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本文编号：978076