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装配式混凝土结构具有建造速度快、生产质量高、绿色环保、节约资源等优点,符合我国新时期建筑业的发展要求,我国也出台了大量相关政策推广装配式建筑的发展。叠合剪力墙结构体系作为一种新型装配整体式混凝土结构体系,集合了装配式混凝土结构和现浇混凝土结构的优点,具有广泛的应用前景。本文针对现行国家标准GB/T51231-2016《装配式混凝土建筑技术标准》规定的非边缘构件位置相邻双面叠合剪力墙之间的连接构造对拼装后叠合剪力墙抗震性能的影响进行了试验研究和有限元分析。论文主要研究内容和成果如下:
(1)通过3片带竖向拼缝双面叠合剪力墙试件、2片无竖向拼缝双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙对比试件的拟静力抗震试验,对比分析了带竖向拼缝叠合剪力墙的抗震性能,探讨了叠合墙板竖向拼缝处水平连接钢筋距内、外叶预制板内侧的不同距离对其抗震性能的影响。
(2)试验结果表明:各剪力墙试件的裂缝分布形态基本相同,破坏形态均表现为弯剪破坏。带竖向拼缝叠合剪力墙试件表面裂缝均能连续跨越整个竖向拼缝,内、外叶预制板与拼缝后浇段的拼接处未出现连续的竖向剪切滑移裂缝。带竖向拼缝叠合剪力墙试件与无竖向拼缝叠合剪力墙试件(叠合暗柱)和现浇剪力墙试件的抗震性能相差不大。各带竖向拼缝双面叠合剪力墙试件中,试件DPCW-S-20的极限承载力、位移延性、耗能能力最好,刚度退化速度及变形能力基本相同。带竖向拼缝叠合剪力墙中,试件DPCW-S-20水平连接钢筋传力效果最好,而试件DPCW-S-0水平连接钢筋传力效果最差。水平连接钢筋位置的改变会影响带竖向拼缝叠合剪力墙的抗震性能及水平连接钢筋的传力性能,应保证水平连接钢筋有足够的混凝土握裹层厚度。
(3)在试验结果的基础上,对带竖向拼缝的叠合剪力墙试件进行了数值模拟分析,进一步研究了轴压比、高宽比、水平连接钢筋搭接长度、水平连接钢筋配筋率等因素对带竖向拼缝叠合剪力墙抗震性能的影响。有限元参数分析结果表明,随着轴压比的增大,带竖向拼缝叠合剪力墙的承载力明显增加,延性有所降低;随着高宽比的增大,带竖向拼缝叠合剪力墙的承载力明显降低,延性有所提高;水平连接钢筋搭接长度越短,其极限承载力越低;而改变水平连接钢筋配筋率对带竖向拼缝叠合剪力墙的承载力几乎无影响。
最后,在总结本次研究成果的基础上,提出一些叠合剪力墙尚待深入研究的关键问题。
(1)通过3片带竖向拼缝双面叠合剪力墙试件、2片无竖向拼缝双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙对比试件的拟静力抗震试验,对比分析了带竖向拼缝叠合剪力墙的抗震性能,探讨了叠合墙板竖向拼缝处水平连接钢筋距内、外叶预制板内侧的不同距离对其抗震性能的影响。
(2)试验结果表明:各剪力墙试件的裂缝分布形态基本相同,破坏形态均表现为弯剪破坏。带竖向拼缝叠合剪力墙试件表面裂缝均能连续跨越整个竖向拼缝,内、外叶预制板与拼缝后浇段的拼接处未出现连续的竖向剪切滑移裂缝。带竖向拼缝叠合剪力墙试件与无竖向拼缝叠合剪力墙试件(叠合暗柱)和现浇剪力墙试件的抗震性能相差不大。各带竖向拼缝双面叠合剪力墙试件中,试件DPCW-S-20的极限承载力、位移延性、耗能能力最好,刚度退化速度及变形能力基本相同。带竖向拼缝叠合剪力墙中,试件DPCW-S-20水平连接钢筋传力效果最好,而试件DPCW-S-0水平连接钢筋传力效果最差。水平连接钢筋位置的改变会影响带竖向拼缝叠合剪力墙的抗震性能及水平连接钢筋的传力性能,应保证水平连接钢筋有足够的混凝土握裹层厚度。
(3)在试验结果的基础上,对带竖向拼缝的叠合剪力墙试件进行了数值模拟分析,进一步研究了轴压比、高宽比、水平连接钢筋搭接长度、水平连接钢筋配筋率等因素对带竖向拼缝叠合剪力墙抗震性能的影响。有限元参数分析结果表明,随着轴压比的增大,带竖向拼缝叠合剪力墙的承载力明显增加,延性有所降低;随着高宽比的增大,带竖向拼缝叠合剪力墙的承载力明显降低,延性有所提高;水平连接钢筋搭接长度越短,其极限承载力越低;而改变水平连接钢筋配筋率对带竖向拼缝叠合剪力墙的承载力几乎无影响。
最后,在总结本次研究成果的基础上,提出一些叠合剪力墙尚待深入研究的关键问题。