叠合整体式混凝土剪力墙偏心受压与抗震性能试验研究

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装配式混凝土结构是建筑产业现代化的重要部分,与传统现浇混凝土施工方式相比,能有效减少环境污染、提高施工效率。叠合混凝土剪力墙是将预制混凝土墙板充当剪力墙两侧模板,现场浇筑中间空腔层混凝土而形成整体,融合了现浇剪力墙和全预制装配式剪力墙的双重优点,整体性,抗震性好、应用前景广阔。本文对新型叠合整体式混凝土剪力墙的偏心受压及抗震性能进行试验研究,考察叠合整体式混凝土剪力墙在偏心线性竖向荷载、低周反复水平作用下破坏过程,研究其破坏发展规律。本文研究的主要内容有:(1)考虑高厚比、预制率、预制板肋方向等参数影响,设计并制作了8片足尺剪力墙试件。通过面外偏心受压试验,研究该叠合整体式剪力墙的破坏过程及破坏形态,分析各参数对试件偏心受压性能的影响。试验结果表明:叠合整体式剪力墙承载力较高,破坏模态为典型小偏心受压破坏和叠合面开裂小偏心受压破坏;承载力随高厚比增大而降低,预制率对试件偏心受压性能影响显著,预制板肋方向对偏心受压性能影响小。(2)对叠合整体式剪力墙偏心受压性能进行理论分析,运用中美欧规范进行偏心受压承载力计算,并与试验结果进行对比。分析表明,中国规范计算值与试验值吻合良好,发生叠合面开裂破坏的叠合整体式剪力墙理论计算值与实测值吻合程度不如发生典型小偏心破坏。(3)对1片普通钢筋混凝土现浇剪力墙和1片预制叠合整体式剪力墙进行拟静力试验研究,考察两片剪力墙的破坏过程和形态,对其极限承载力、抗震性能各项指标等进行研究分析。试验结果表明:两片剪力墙均发生弯曲型破坏;叠合剪力墙整体性好;叠合整体式剪力墙滞回特性、位移延性、强度退化、刚度退化及耗能能力等各项抗震指标均与现浇剪力墙相近,表明叠合整体式剪力墙抗震性能与现浇剪力墙相当。(4)根据现有规范并参考有关研究成果,提出叠合整体式剪力墙的正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力的计算公式,按照公式计算得到理论值与试验值吻合良好。根据最大拉应力理论,参考现有关于叠合剪力墙的研究成果,提出叠合整体式剪力墙开裂荷载计算公式,发现计算值与实验值吻合较好。
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