内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁抗震性能研究

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为了解决剪力墙结构设计中容易出现的连梁剪压比不足的问题,改善结构的抗震性能,提高预置装配式结构施工的现代化程度,进而发挥产业化的各种优势,本文提出一种内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁。该结构在梁端布置压型钢板形成“凹槽结构”以保证连梁与剪力墙板之间的强连接;加大连梁宽度,在保证满足构造要求,便于安装的同时,有效增大连梁抗剪面积,解决连梁抗剪承载力不足和延性较差等问题,减少现场模板工程量,便于单、多连梁结构的施工。本文设计并制作了6个制作方法、外形尺寸、内部构造各不相同的缩尺联肢剪力墙连梁结构试件,通过拟静力试验对传统现浇混凝土连梁、普通装配式混凝土连梁以及内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁的抗震性能进行研究对比,分析总结了不同试件的的破坏形态、连梁纵筋箍筋受力特点、压型钢板工作状态以及刚度、延性、耗能能力等抗震性能的异同及其原因。试验结果表明:在等效抗弯刚度相等的条件下,内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁结构相比传统现浇混凝土连梁刚度和延性均有很大的削弱,极限承载力下降,结构累计耗能量下降,但耗能系数随加载增长幅度很大;连梁高度相同时,内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁结构的破坏形式由斜压破坏向弯曲破坏转变,结构刚度降低,延性提高,极限承载力下降,但是在荷载作用下的刚度退化减缓,能够承受更多次的荷载循环作用,耗能曲线饱满,具有更强的耗能能力;布置更厚的压型钢板有利于提高该新型宽连梁结构的刚度和延性,增大结构的极限承载力;增大预制剪力墙的梁窝长度可以有效保证内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁纵筋的锚固,充分发挥新型宽连梁结构的特点,减缓刚度退化速度,延性系数提高,经历多次循环加载后仍保持较好的承载力,耗能效果最好。通过试验研究可以认为本文提出的内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁结构能够有效的降低连梁刚度、提高其延性、防止脆性破坏发生;在保证承载力的情况下持续耗散地震能量。最后,本文通过对试验中具体问题的分析,总结了内置压型钢板凹槽结构的装配式宽连梁结构的设计要点,并提出了相应的设计建议。对于推动该新型结构的进一步研究和应用具有积极的意义。
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