钢筋钢纤维混凝土剪力墙抗震与抗裂性能试验研究

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随着多、高层建筑的增多以及混凝土结构的广泛应用,钢筋混凝土剪力墙由于具有侧向刚度大、承载力高、耗能能力强等特点,已经得到了越来越广泛的工程应用。但随着建筑高度的增加以及混凝土强度等级的提高,带来的剪力墙截面减小,从而导致墙体破坏时脆性的增大,使得剪力墙抗震性能降低的问题也日益突出。钢纤维混凝土以其卓越的延性特质及良好的抗裂及耗能性能得到了普遍认可,目前已经广泛应用于交通、桥梁、工业与民用建筑等行业,但对于钢纤维混凝土剪力墙结构的研究目前还比较少。为此,本文通过对5片钢筋钢纤维混凝土剪力墙和1片普通钢筋混凝土剪力墙的低周反复试验,研究了钢纤维的加入对钢筋混凝土剪力墙构件抗震性能的影响。主要工作如下:(1)研究了钢纤维体积率及钢纤维混凝土强度的变化对剪力墙延性、耗能能力、刚度等性能的影响规律。(2)研究了钢纤维体积率及钢纤维混凝土强度的变化对剪力墙正截面抗裂性能的影响,结合普通钢筋混凝土剪力墙正截面开裂弯矩的计算理论,提出了钢纤维混凝土剪力墙的正截面抗裂计算模型及相应的计算公式,并对计算公式进行了简化。(3)对试验过程中部分裂缝宽度进行了全过程记录,分析了裂缝宽度的发展过程,探讨钢纤维对剪力墙构件裂缝宽度的影响,得出钢纤维对混凝土结构裂缝宽度影响的一般规律。研究结果表明,在普通混凝土剪力墙结构中掺入适量的钢纤维,可以起到阻裂、增强、增韧和提高延性等效果,在抗震区具有较好的应用前景。
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