考虑施工缺陷的装配式剪力墙计算方法研究

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质量和安全问题是装配式建筑发展的重中之重,它决定着装配式建筑的应用空间与发展速度。目前装配式混凝土结构的施工技术和现场条件尚不成熟,预制构件之间水平拼缝处的钢筋连接比较复杂,预制墙体之间的水平拼缝处的连接还存在着浇筑缺陷等问题。由于实际工程中的施工质量原因常导致水平拼缝处的抗剪承载力无法满足设计要求。因此,对装配式剪力墙水平拼缝的施工缺陷进行研究非常有必要。本文以北京市怀柔区某高层住宅为工程背景,对考虑施工缺陷的装配式剪力墙结构的受力性能进行比较详细的研究。首先通过组建监测系统进行应变监测试验,由于该工程中预制墙体间无钢筋连接,会对其承载性能产生一定影响,可类比工程中水平拼缝处发生施工质量缺陷时对其性能影响。基于实测值修正徐变预测模型,并对试验监测数据做了一定分析。其次编写了基于COLSYS的剪力墙结构内力分析程序;进行水平地震作用的相关计算,包括:某装配式建筑剪力墙总体刚度计算、总体重力荷载计算、底部剪力法计算水平地震作用及最大层间位移验算;建立基于试验的剪力墙模型后,使用程序对其进行微分方程求解计算,探究水平地震作用下剪力墙结构内力。随后,通过引入缺陷系数创建缺陷单元,建立含有缺陷单元的剪力墙模型,开发基于FORTRAN语言编制的有限元分析程序,可自动划分单元网格,计算单元位移、应力、应变,探究在水平地震作用下不同缺陷程度的影响;通过对装配式剪力墙结构分别考虑施工缺陷与无施工缺陷时的刚度进行比较分析,选取的变化参数如下:剪力墙厚度和宽度、剪力墙混凝土强度、缺陷单元缺陷程度、轴压比,探究不同缺陷程度时,刚度折减系数与其他参数的关系。最后提出考虑施工缺陷的装配式剪力墙刚度折减公式,并对北京市怀柔区某装配式剪力墙结构进行施工缺陷评估,为实际工程提出设计应用建议。
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