带PEC柱的组合剪力墙抗震性能研究
发布时间：2022-01-22 19:27
PEC组合结构结合了钢结构和钢筋混凝土结构的特点,提高了施工进度和结构承载力,且有效提高了抗震能力及耐火性能,从而受到更多关注。型钢混凝土剪力墙已广泛应用于超高层建筑结构中,但是以PEC柱为边缘约束构件的剪力墙在实际工程应用中却较为少见,这种组合剪力墙因有PEC柱的存在,提高了预制程度、节省部分支模从而加速工业化进程,在技术与经济方面可发挥重要优势。文章中通过带PEC柱组合剪力墙抗震性能试验及数值模拟分析,旨在为此类组合剪力墙的设计和施工提供参考。本文设计制作2个不同轴压比下以PEC柱为边缘约束构件的组合剪力墙试件进行低周往复加载实验。两个试件混凝土强度等级均采用C35,剪跨比为2,轴压比分别为0.147和0.221。观察各试件实验的破坏过程,分析了组合剪力墙试件的滞回性能、承载能力、刚度退化、延性、耗能等抗震性能指标。研究结果表明:轴压比从0.147增加至0.221,试件的开裂荷载提高40.75%,屈服荷载、峰值荷载分别提升24.8%、10.75%,试件SW-1在整个加载过程中承载力退化系数稳定,试件SW-2在加载末期突然下降到0.934,之后又下降到0.87,轴压比的增加,使结构的...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
加载制度
内蒙古科技大学硕士学位论文-17-（c）钢筋裸露（d）试件最终破坏形态图2.6试件SW-1破坏现象2.4.2试件SW-2的破坏过程试件SW-2加载到推233kN时，墙体底部（100mm,160mm）处出现了第一条裂缝，长约100mm，反向拉荷载到204kN时，墙体非加载侧底部（-150mm,80mm）出现细小水平裂缝，这两条裂缝分别在其反向加载时闭合。水平荷载加载至推262kN时，墙体中上部（110mm，-270mm）出现斜向下45°方向长约450mm的细裂缝，柱子加载侧距底部240mm处混凝土出现水平裂缝，并延伸至墙面，反向拉235kN时，（-100mm,450mm）处出现斜向下45°方向长约400mm的细裂缝，非加载侧柱子距根部370mm处混凝土出现细小水平裂缝，此时出现的裂缝反向加载时不再闭合。加载至推265kN时，加载侧柱子距根部470mm处混凝土出现细微的水平裂缝。加载至推360kN时，墙体（100mm,470mm）处出现斜向下45°方向长约320mm的细裂缝，反向加载至拉282kN，非加载侧中上部（-100mm，-270mm）处出现长约360mm的斜裂缝，与之前出现的推裂缝形成交叉裂缝，此外墙体顶部也出现细小的斜裂缝，见图2.7（a），此时试件已经屈服，之后改为位移控制加载。1△y第一次推至1.5△y第一次推，最先出现的推裂缝不断变宽延伸，并且出现一些较长的拉裂缝与之形成交叉裂缝，靠近PEC柱的墙体出现细小的斜裂缝。1.5△y第一次拉时，听到钢筋断裂的声音，同时墙体两侧与柱子接触部位出现细长的竖向裂缝。1.5△y第二次推至1.75△y第二次拉，墙体上长裂缝逐渐发展并变宽，交叉裂缝部位有少量混凝土脱落，靠近柱子的墙体斜
内蒙古科技大学硕士学位论文-18-裂缝逐渐增多加宽。加载至2.25△y第一次推时，听到钢筋断裂的声音，墙体加载侧靠近柱子部位的混凝土轻微凸起,见图2.7（b），此时达到峰值荷载。加载至2.75△y第三次推时，加载侧墙体靠近柱子的混凝土脱离墙体，非加载侧墙柱接触部位裂缝逐渐向上向下延伸，混凝土轻微凸起。3△y第三次推时，加载侧靠近柱子的混凝土从下至上逐渐脱落，并听到非加载侧混凝土开裂的声音，见图2.7（c）。加载至3.25△y第三次拉时，非加载侧混凝土脱落，墙体破坏严重，承载力下降到极限荷载的85%，最终破坏现象见图2.7（d）。（a）试件屈服时墙面混凝土裂缝（b）峰值荷载时混凝土裂缝（c）加载侧混凝土脱落（d）试件最终破坏图2.7试件SW-2破坏现象
【参考文献】：
期刊论文
[1]单向荷载下带PEC柱的钢板剪力墙结构试验研究[J]. 殷占忠,董龙光,赵帅鹏,孙源. 建筑科学. 2019(09)
[2]装配式部分外包组合短肢剪力墙抗震性能试验研究[J]. 张其林,黄亚男,吴杰,周雨楠,徐国军,蒋路. 施工技术. 2019(02)
[3]PEC短肢剪力墙轴压比影响及承载力计算方法[J]. 周雨楠,黄亚男,徐国军,蒋路. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]带部分外包混凝土柱的钢板剪力墙结构的受力性能分析[J]. 殷占忠,方顺中,赵帅鹏. 工业建筑. 2018(06)
[5]钢-混凝土组合空间框架拟动力有限元分析[J]. 丁发兴,朱江,罗靓,王莉萍,陈明,余志武. 建筑结构学报. 2018(05)
[6]薄钢板PEC柱-削弱截面钢梁框架层间抗震试验研究[J]. 方有珍,戴雅萍,王辰宇,赵宏康,杨彬. 西南交通大学学报. 2017(04)
[7]T形件加强型节点PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理试验研究[J]. 方有珍,王玉玺,钮荣斌,孙国华. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]新型PEC柱-钢梁端板连接组合框架层间抗震机理试验研究[J]. 方有珍,杨彬,钮荣斌,孙国华. 四川大学学报(工程科学版). 2015(06)
[9]双层钢板混凝土组合剪力墙有限元分析及设计方法研究[J]. 马恺泽,刘超,刘伯权,鄢红良. 建筑结构. 2015(15)
[10]内置型钢桁架高强混凝土低剪力墙抗震性能研究[J]. 伍云天,周忠亮,李立仁,李炎. 建筑结构学报. 2015(06)
博士论文
[1]型钢与混凝土粘结—滑移关系及型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D]. 董宇光.同济大学 2006
硕士论文
[1]不同轴压比下PEC柱的抗震性能试验研究[D]. 张宇鸣.内蒙古科技大学 2019
[2]新型卷边钢板PEC组合柱—钢梁BRS板耗能自复位连接组合框架层间倒塌机理研究[D]. 金晶.苏州科技大学 2018
[3]带PEC柱的钢板剪力墙结构的试验研究[D]. 孙源.兰州理工大学 2017
[4]带PEC柱的钢板剪力墙结构的抗震性能研究[D]. 苏明浩.兰州理工大学 2016
[5]部分包裹混凝土柱与型钢梁端板连接框架抗震性能研究[D]. 狄昊.内蒙古科技大学 2015
[6]PEC柱—型钢梁顶底角钢连接框架抗震性能研究[D]. 宋鹤.内蒙古科技大学 2015
[7]多层钢—混凝土组合框架结构抗震性能三维精细有限元分析[D]. 陈明.中南大学 2014
[8]软化薄膜元模型在SRC低剪力墙有限元分析中的应用[D]. 徐杰.重庆大学 2012
[9]PEC柱抗火性能及设计方法研究[D]. 徐悦军.苏州科技学院 2011
[10]H型钢部分包裹混凝土组合短柱偏心受力性能研究[D]. 郝志强.内蒙古科技大学 2008
本文编号：3602768
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
加载制度
内蒙古科技大学硕士学位论文-17-（c）钢筋裸露（d）试件最终破坏形态图2.6试件SW-1破坏现象2.4.2试件SW-2的破坏过程试件SW-2加载到推233kN时，墙体底部（100mm,160mm）处出现了第一条裂缝，长约100mm，反向拉荷载到204kN时，墙体非加载侧底部（-150mm,80mm）出现细小水平裂缝，这两条裂缝分别在其反向加载时闭合。水平荷载加载至推262kN时，墙体中上部（110mm，-270mm）出现斜向下45°方向长约450mm的细裂缝，柱子加载侧距底部240mm处混凝土出现水平裂缝，并延伸至墙面，反向拉235kN时，（-100mm,450mm）处出现斜向下45°方向长约400mm的细裂缝，非加载侧柱子距根部370mm处混凝土出现细小水平裂缝，此时出现的裂缝反向加载时不再闭合。加载至推265kN时，加载侧柱子距根部470mm处混凝土出现细微的水平裂缝。加载至推360kN时，墙体（100mm,470mm）处出现斜向下45°方向长约320mm的细裂缝，反向加载至拉282kN，非加载侧中上部（-100mm，-270mm）处出现长约360mm的斜裂缝，与之前出现的推裂缝形成交叉裂缝，此外墙体顶部也出现细小的斜裂缝，见图2.7（a），此时试件已经屈服，之后改为位移控制加载。1△y第一次推至1.5△y第一次推，最先出现的推裂缝不断变宽延伸，并且出现一些较长的拉裂缝与之形成交叉裂缝，靠近PEC柱的墙体出现细小的斜裂缝。1.5△y第一次拉时，听到钢筋断裂的声音，同时墙体两侧与柱子接触部位出现细长的竖向裂缝。1.5△y第二次推至1.75△y第二次拉，墙体上长裂缝逐渐发展并变宽，交叉裂缝部位有少量混凝土脱落，靠近柱子的墙体斜
内蒙古科技大学硕士学位论文-18-裂缝逐渐增多加宽。加载至2.25△y第一次推时，听到钢筋断裂的声音，墙体加载侧靠近柱子部位的混凝土轻微凸起,见图2.7（b），此时达到峰值荷载。加载至2.75△y第三次推时，加载侧墙体靠近柱子的混凝土脱离墙体，非加载侧墙柱接触部位裂缝逐渐向上向下延伸，混凝土轻微凸起。3△y第三次推时，加载侧靠近柱子的混凝土从下至上逐渐脱落，并听到非加载侧混凝土开裂的声音，见图2.7（c）。加载至3.25△y第三次拉时，非加载侧混凝土脱落，墙体破坏严重，承载力下降到极限荷载的85%，最终破坏现象见图2.7（d）。（a）试件屈服时墙面混凝土裂缝（b）峰值荷载时混凝土裂缝（c）加载侧混凝土脱落（d）试件最终破坏图2.7试件SW-2破坏现象
【参考文献】：
期刊论文
[1]单向荷载下带PEC柱的钢板剪力墙结构试验研究[J]. 殷占忠,董龙光,赵帅鹏,孙源. 建筑科学. 2019(09)
[2]装配式部分外包组合短肢剪力墙抗震性能试验研究[J]. 张其林,黄亚男,吴杰,周雨楠,徐国军,蒋路. 施工技术. 2019(02)
[3]PEC短肢剪力墙轴压比影响及承载力计算方法[J]. 周雨楠,黄亚男,徐国军,蒋路. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]带部分外包混凝土柱的钢板剪力墙结构的受力性能分析[J]. 殷占忠,方顺中,赵帅鹏. 工业建筑. 2018(06)
[5]钢-混凝土组合空间框架拟动力有限元分析[J]. 丁发兴,朱江,罗靓,王莉萍,陈明,余志武. 建筑结构学报. 2018(05)
[6]薄钢板PEC柱-削弱截面钢梁框架层间抗震试验研究[J]. 方有珍,戴雅萍,王辰宇,赵宏康,杨彬. 西南交通大学学报. 2017(04)
[7]T形件加强型节点PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理试验研究[J]. 方有珍,王玉玺,钮荣斌,孙国华. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]新型PEC柱-钢梁端板连接组合框架层间抗震机理试验研究[J]. 方有珍,杨彬,钮荣斌,孙国华. 四川大学学报(工程科学版). 2015(06)
[9]双层钢板混凝土组合剪力墙有限元分析及设计方法研究[J]. 马恺泽,刘超,刘伯权,鄢红良. 建筑结构. 2015(15)
[10]内置型钢桁架高强混凝土低剪力墙抗震性能研究[J]. 伍云天,周忠亮,李立仁,李炎. 建筑结构学报. 2015(06)
博士论文
[1]型钢与混凝土粘结—滑移关系及型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D]. 董宇光.同济大学 2006
硕士论文
[1]不同轴压比下PEC柱的抗震性能试验研究[D]. 张宇鸣.内蒙古科技大学 2019
[2]新型卷边钢板PEC组合柱—钢梁BRS板耗能自复位连接组合框架层间倒塌机理研究[D]. 金晶.苏州科技大学 2018
[3]带PEC柱的钢板剪力墙结构的试验研究[D]. 孙源.兰州理工大学 2017
[4]带PEC柱的钢板剪力墙结构的抗震性能研究[D]. 苏明浩.兰州理工大学 2016
[5]部分包裹混凝土柱与型钢梁端板连接框架抗震性能研究[D]. 狄昊.内蒙古科技大学 2015
[6]PEC柱—型钢梁顶底角钢连接框架抗震性能研究[D]. 宋鹤.内蒙古科技大学 2015
[7]多层钢—混凝土组合框架结构抗震性能三维精细有限元分析[D]. 陈明.中南大学 2014
[8]软化薄膜元模型在SRC低剪力墙有限元分析中的应用[D]. 徐杰.重庆大学 2012
[9]PEC柱抗火性能及设计方法研究[D]. 徐悦军.苏州科技学院 2011
[10]H型钢部分包裹混凝土组合短柱偏心受力性能研究[D]. 郝志强.内蒙古科技大学 2008
本文编号：3602768
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