新型槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫預(yù)制剪力墻的抗震性能研究.pdf

1、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是我國(guó)建筑工業(yè)化進(jìn)程中的重要結(jié)構(gòu)形式，其接縫的可靠連接是保證結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵，為提高裝配式剪力墻的抗震性能，本文提出一種新型裝配式剪力墻水平接縫連接形式:槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫，槽口用于提高接縫的抗剪承載力，無(wú)粘結(jié)普通鋼筋用于提高剪力墻的延性及耗能能力。該連接形式具有相對(duì)明確的損傷機(jī)制，能夠改善接縫處鋼筋應(yīng)力集中的問題，施工方便，造價(jià)低廉。故該連接形式能夠以較簡(jiǎn)單的操作及較低的成本得到結(jié)構(gòu)較高的抗震性能。鑒于此，作者通過試

2、驗(yàn)研究、數(shù)值模擬及理論研究分析槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻的抗震性能，并進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)。主要研究?jī)?nèi)容和成果包括以下幾個(gè)方面:
　　1.以軸壓比和無(wú)粘結(jié)度為試驗(yàn)參數(shù)，對(duì)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻進(jìn)行低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，結(jié)果表明:墻體最終的破壞形態(tài)為邊緣構(gòu)件鋼筋屈服，墻體底部混凝土壓碎。槽口使墻體在整個(gè)加載過程中無(wú)水平滑移，說明接縫連接可靠。無(wú)粘結(jié)鋼筋可明顯提高墻體的延性及耗能能力，而且?guī)缀鯖]有降低墻體的承載力。
　　2.將槽口無(wú)粘結(jié)

3、水平接縫剪力墻與常規(guī)接縫剪力墻、現(xiàn)澆剪力墻進(jìn)行抗震性能對(duì)比分析，結(jié)果表明:三墻體的開裂荷載、屈服荷載及峰值荷載接近。槽口使接縫處無(wú)水平滑移。三墻體的最終破壞形態(tài)均為邊緣構(gòu)件鋼筋屈服，墻體底部混凝土壓碎。相比常規(guī)接縫剪力墻及現(xiàn)澆剪力墻，槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻的滯回環(huán)相對(duì)飽滿，延性提高約25％，耗能能力提高57％。
　　3.利用ABAQUS有限元軟件，建立槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻模型，提出接縫的模擬方法。采用試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)

4、證。分析墻體的破壞形態(tài)、混凝土的壓縮損傷、混凝土的裂縫分布及鋼筋應(yīng)力分布等。研究無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度、無(wú)粘結(jié)度及軸壓比對(duì)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻抗震性能的影響規(guī)律。
　　4.根據(jù)混凝土界面的剪切摩擦理論，考慮灌漿料、軸壓比及鋼筋的抗剪作用，提出槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫的抗剪承載力計(jì)算公式，通過有限元模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并分析槽口數(shù)量對(duì)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫各部分抗剪承載力的影響，結(jié)果表明:斜壓桿的抗剪承載力隨槽口數(shù)量的增加而增大，滑移面上的剪切摩擦力及

5、連接鋼筋的抗剪承載力隨槽口數(shù)量的增加而減小。分析比較槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫的抗剪承載力與常規(guī)接縫的抗剪承載力，結(jié)果表明:槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫抗剪承載力比常規(guī)接縫抗剪承載力提高22％。最后，對(duì)接縫處槽口提出設(shè)計(jì)建議。
　　5.將無(wú)粘結(jié)鋼筋的“應(yīng)變滯后”引起的受拉鋼筋應(yīng)變及相對(duì)界限受壓區(qū)高度的變化引入到規(guī)范的壓彎承載力計(jì)算公式中，得到槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻的抗彎承載力理論值，并與試驗(yàn)值進(jìn)行比較，結(jié)果表明:兩者相差很小，公式可行，假定成立。

6、分析無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度對(duì)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻壓彎承載力的影響，并與現(xiàn)澆剪力墻進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明:槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻的承載力與現(xiàn)澆剪力墻的承載力大致相等;分析無(wú)粘結(jié)度對(duì)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻壓彎承載力的影響，結(jié)果表明:在大偏心受壓下，四種無(wú)粘結(jié)度剪力墻的承載力相差很小;在小偏心受壓下，無(wú)粘結(jié)度越小，槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻的承載力越大。
　　6.考慮無(wú)粘結(jié)鋼筋及約束邊緣構(gòu)件對(duì)剪力墻延性的影響，推導(dǎo)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻曲率延性

7、的計(jì)算公式。計(jì)算位移延性時(shí)，假定墻體頂點(diǎn)總位移近似由兩部分組成:(1)連接鋼筋為有粘結(jié)鋼筋時(shí)，墻體自身在外力作用下產(chǎn)生的位移;(2)連接鋼筋為無(wú)粘結(jié)鋼筋時(shí)，無(wú)粘結(jié)鋼筋的自由伸長(zhǎng)對(duì)墻體位移的貢獻(xiàn)。計(jì)算墻體的屈服位移及極限位移，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。分析無(wú)粘結(jié)鋼筋對(duì)屈服位移和極限位移的貢獻(xiàn)大小，結(jié)果表明:無(wú)粘結(jié)鋼筋對(duì)極限位移的貢獻(xiàn)大于對(duì)屈服位移的貢獻(xiàn)。
　　7.對(duì)槽口無(wú)粘結(jié)水平接縫剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)，結(jié)果表明:該結(jié)構(gòu)基本達(dá)到現(xiàn)