新型接缝装配式钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

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本文提出采用3种不同的竖向接缝连接方法:将左右相邻预制剪力墙通过不同构造形式的预埋型钢以及高强螺栓连接,形成新型竖向接缝装配式剪力墙结构。竖向接缝连接方法包括一种干式连接(全螺栓连接)及两种干湿混合式连接(螺栓连接并后浇混凝土);提出一种将预埋“U”型型钢的上、下预制剪力墙与菱形开孔的低屈服点软钢连接件通过螺栓连接的装配式剪力墙结构。利用试验、有限元分析及理论分析等方法研究这两类(竖向接缝、水平接缝)接缝装配式剪力墙的抗震性能,研究的内容和成果如下:(1)新型竖向接缝装配式剪力墙试验研究本文设计并制作了3个新型竖向接缝装配式剪力墙试件和1个现浇剪力墙试件,通过试件的滞回试验考察3种新型竖向接缝连接方法的可靠性,以及采用这3种连接方式的装配式剪力墙试件荷载-位移曲线、承载能力、刚度、强度、延性及耗能能力等抗震性能。(2)新型竖向接缝装配式剪力墙有限元分析利用ABAQUS有限元软件对试件进行数值模拟,将得出有限元的计算结果与试验的结果进行比较,证实建立的模型准确可靠;然后对试件的高宽比、分布钢筋配筋率、混凝土强度、轴压比、连接型钢屈服强度、厚度及竖向接缝的位置等因素展开参数分析,研究这七种参数对试件力学性能的影响。(3)新型水平接缝装配式剪力墙抗震性能分析建立了软钢消能器的简化力学模型,并给出了软钢消能器的合理设计建议,提出一种采用软钢消能器作为耗能连接件的新型水平接缝装配式剪力墙结构。利用ABAQUS有限元软件对比分析该装配式剪力墙结构与等参数现浇剪力墙结构的抗震性能,然后对影响装配式结构抗震性能的主要因素进行参数分析,进一步揭示新型水平接缝装配式剪力墙的破坏模式。(4)新型接缝装配式剪力墙受力分析基于试验及有限元计算结果,分析新型接缝装配式剪力墙(竖向接缝、水平接缝)的受力机理,并给出了结构的承载力计算方法(正截面、斜截面及接缝的承载力计算),计算结果与试验以及有限元计算结果对比,验证了计算方法的准确性。最后,对装配式剪力墙的接缝与预制墙板连接设计方法和有关构造要求提出建议。
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