装配式减震墙板—混凝土框架结构连接构造研究

发布时间：2020-07-23 06:35

【摘要】：课题组提出了采用减震墙板代替传统框架填充墙的思路,以减轻或避免填充墙破坏及其对装配式混凝土框架结构抗震性能的不利影响,并对装配式减震墙板-混凝土框架结构的减震机理和抗震性能等进行了大量研究工作。研究表明:减震墙板减震机理明确,可显著改善装配式框架结构的抗震性能,具有广泛的发展前景。在课题组前期试验研究相继采用的4种装配式减震墙板-混凝土框架结构连接构造方案中,其连接处力学性能和建筑工程实用性都存在相应的不足。研究出兼顾性能优越性和装配简易性的连接构造措施对于装配式减震墙板-混凝土框架结构的研究和应用前景至关重要。针对以上问题,本文对装配式减震墙板-混凝土框架结构的连接构造进行了专门研究。主要的工作及结论如下:(1)总结课题组前期研究中采用的连接构造方案存在的问题,针对减震墙板框架“开缝”位置和大小、减震墙板框架刚性连接形式的力学性能,利用有限元模拟和理论分析手段对装配式减震墙板-混凝土框架结构连接构造的合理性进行探讨。研究表明:(1)顶层减震墙板单元与框架顶梁之间应该预留一定缝隙的构造缝;刚性连接设于框架柱上的减震墙板单元一端跟框架柱之间应该预留缝隙——宽度与柔性端预留缝隙相等(采用对应规范的1/50框架大震位移值);(2)刚性连接设于框架柱上的减震墙板单元刚性端与框架柱之间的连接件设计应保证框架柱在侧向变形时,其与墙板单元之间只能同步产生一个水平位移;减震墙板材料应采用实心截面,且在尺寸允许的范围内,应尽可能增大连接件与墙板材料之间的受力接触面积。在此基础上,提出了3种新型装配式减震墙板-混凝土框架结构连接构造方案;(2)设计了5榀装配式混凝土框架试件进行相应的平面内受力性能拟静力试验,——1榀装配式空框架BF、1榀装配式普通墙板框架CWF、3榀分别采用本文提出的3种新型连接构造方案组装而成的装配式减震墙板框架(DWF1、DWF2、DWF3),以考察和对比本文提出的新型装配式减震墙板-混凝土框架结构连接构造方案的力学性能。研究表明:(1)3种新型装配式减震墙板-混凝土框架连接构造方案性能优越,充分发挥了减震墙板滑移耗能机制的优势,能明显改善框架构件的抗震性能;同时,减震墙板及其连接件保持完好无损,成功避免了课题组前期试验中出现的减震墙板局部损坏和连接件失稳现象;(2)减震墙板对框架的附加刚度效应和约束效应远弱于普通墙板,这有利于延长框架结构的周期,减小结构在地震作用下的反应;(3)一方面,减震墙板能在一定程度上提高结构的承载能力,但与普通墙板相比,由于减震墙板对装配式框架结构侧向支撑作用较弱;另一方面,减震墙板为框架提供附加抗侧承载力是相对稳定的。(4)减震墙板可以很好地减轻或避免2个重要问题——当填充墙竖向不均匀布置时,装配式框架结构的楼层发生刚度突变;当填充墙平面不对称布置时,装配式框架结构产生扭转效应。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.9
【图文】：

（c）外包（平面图） （d）内嵌（平面图）图 1-1 外墙板建筑构造形式Fig 1-1 Architectural structure of exterior wall（2）结构构造蒸压加气混凝土墙板用作外墙板时，对应于“竖板外包”、“竖板内嵌”、“板内嵌”四种建筑构造形式，其局部连接构造形式主要有“钩头螺栓法”、“内置锚法”，如图 1-2 所示。

11（d）横板内嵌图 1-2 外墙板结构构造形式Fig 1-2 Structural structure of exterior wall蒸压加气混凝土墙板用作内墙板时，其局部连接构造形式主要有“U 型卡法”、法”、“钩头螺栓法”、“管卡法”，如图 1-3 所示。

图 1-3 内墙板结构构造形式Fig 1-3 Structural structure of interior wall（二）空心轻质墙板空心轻质墙板是一种采用水泥、粉煤灰等为胶凝材料，以炉渣、陶粒等无害工业废料作为轻骨料（有些墙板还会加入各种纤维或者钢筋增强墙板的抗弯刚度），经过挤出成型或浇筑成型，在蒸压养护的条件下制成的轻质高强的空心墙体材料。常见的主要有FS－LCM 轻质墙板（改性硅镁轻质墙板）、GSC 纤维增强墙板、轻集料混凝土空心墙板、TCB 混凝土空心墙板、陶粒轻质混凝土墙板。这些墙板都有相应的内墙用构造标准图集[46-50]，但尚无其作外墙用的构造标准。轻质空心墙板一般采用竖板安装的形式，墙板两边有公、母榫槽，安装时将板材立起，公、母隼涂上少量嵌缝砂浆后对拼安装，再辅以安装必要的卡件增强墙体的整体性及增强墙体防平面外倒塌的能力，常见的安装方式如图 1-4 所示（以 FS－LCM 墙板的连接构造为代表）。

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 周云;郭阳照;廖奕发;杨冠男;;阻尼填充墙简化力学模型研究[J];土木工程学报;2015年10期

2 吴从晓;赖伟山;周云;张超;邓雪松;;新型预制装配式消能减震混凝土框架节点抗震性能试验研究[J];土木工程学报;2015年09期

3 李建辉;薛彦涛;肖从真;常兆中;李英;;足尺蒸压加气混凝土砌块填充墙RC框架抗震性能试验研究[J];土木工程学报;2015年08期

4 陆天佐;王曙光;杜东升;李威威;;外保温叠合填充墙板框架结构振动台试验研究[J];建筑结构;2015年04期

5 陈晓;王曙光;刘伟庆;;柔性连接叠合填充墙板-框架结构抗震性能试验研究[J];建筑结构学报;2014年12期

6 闫培雷;孙柏涛;张昊宇;;芦山7.0级强烈地震钢筋混凝土框架结构教学楼震害[J];土木工程学报;2014年S1期

7 侯和涛;周健;臧海涛;李晶晶;刘海宁;吕忠珑;王锡平;;复合墙板与钢框架的连接节点抗震试验研究[J];工程力学;2014年10期

8 周云;郭阳照;廖奕发;杨冠男;;带SBS层阻尼砌体填充墙钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究[J];土木工程学报;2014年09期

9 黄宇星;祝磊;王元清;刘明;;悬挂式预制混凝土墙板框架抗震性能分析[J];建筑结构学报;2014年S1期

10 孟宪宏;周阿龙;刘海成;杨学会;;夹心保温外墙板连接件力学性能试验[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2014年02期

相关硕士学位论文 前6条

1 余坤;预制装配式混凝土框架减震墙板结构抗震性能研究[D];广州大学;2018年

2 童博;阻尼填充墙加固震损框架平面内性能研究[D];广州大学;2017年

3 龙佳栋;装配式混凝土框架减震墙板结构抗震性能研究[D];广州大学;2016年

4 顾杰;预制外挂墙板优化设计及力学性能研究[D];东南大学;2016年

5 董晶;竖向荷载作用下预制轻混凝土墙板力学性能研究[D];中国矿业大学;2016年

6 曹均勇;预制装配式混凝土框架减震墙板结构抗震性能试验研究[D];广州大学;2015年

本文编号：2766991