可装配式生态复合墙体连接性能研究

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可装配式生态复合墙体是一种适应我国墙体改革及建筑工业化要求的新型环保节能、耗能减震的装配式结构体系。对于预制装配式结构,其连接方式直接影响整个结构的抗震性能。过于复杂的连接方式虽然能够满足承载力及其他抗震设计要求,但是施工过程复杂,难度大,影响工期;而简单的连接方式施工过程较为容易,但是不能满足结构设计要求。预制墙体的连接分为水平连接和竖向连接,相比较为简单实现的水平连接,竖向连接关系着力的有效传递,而且施工较为复杂。因此如何改善墙体的竖向连接性能,成为课题组当前的主要的研究课题之一。基于上述问题,本文提出三种适合生态复合墙体的新型连接构造形式,对比分析新型连接构造方式与传统连接方式的受力性能及破坏模式,建立生态复合墙体正截面极限承载力及斜截面抗剪承载力的计算公式。本文主要工作如下:1、基于课题组相关试验,分析两种不同的连接构造下四榀生态复合墙体在水平低周反复加载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线等抗震性能;建立墙体的数值模型,对试验试件进行分析,并将模拟的计算结果与试验结果进行对比分析,验证数值模型的正确性。结果表明:该数值模型能较为真实的反映生态复合墙体的受力性能,为后续墙体数值扩展分析奠定基础。2、基于“强节点、强锚固”设计理念,提出适应于装配式生态复合墙体三种新型的连接方式:底部焊接技术、套筒连接技术及钢筋浆锚技术。基于上述数值模型,对比分析不同控制因素(高宽比、外框柱混凝土强度、砌块强度外框纵向钢筋面积、肋梁钢筋及轴压比)作用下的三种新型连接方式生态复合墙体受力性能。结果表明:本文提出的三种新型连接方式下的墙体均发生剪切型破坏,其受力性能基本相似,但是不同控制因素下墙体的承载力有所差异。3、基于数值扩展分析,结合墙体的受力特点,建立不同连接方式下墙体正截面极限承载力简化模型,推导其计算公式;利用数值分析结果,建立一系列影响墙体受剪承载力的单因素变化数值模型,对其计算公式进行参数拟合,提出不同连接方式下斜截面受剪承载力计算公式,为后续的工程应用提供理论依据。
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