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中等剪跨比预制预应力混凝土叠合剪力墙抗震性能研究

曹春晖  
【摘要】:装配式剪力墙结构能够有效提高施工效率,节省劳动力,同时可实现低碳、节能、环保,可广泛应用于民用高层建筑,在我国未来建筑行业具有广阔的应用发展前景。目前我国应用的装配式剪力墙结构形式主要有装配式实体剪力墙和叠合剪力墙,这两种结构形式在实际应用中还存在一些缺点,研发一种施工更便利、结构更合理、性能更优越的装配式剪力墙体系,无疑会丰富装配式剪力墙结构形式,还推动我国建筑装配式发展。在此背景下,本文提出一种新型预制预应力混凝土叠合剪力墙,墙体两侧为两块预制钢筋桁架预应力混凝土板,中间形成空腔,空腔内配置竖向受力钢筋,并浇筑混凝土。预制钢筋桁架预应力混凝土板内配置预应力钢筋,预制板的钢筋桁架作为拉结筋,提供预制板与后浇夹心混凝土新旧结合面界面抗剪能力。本文设计制作了1个全现浇剪力墙和2个预制预应力混凝土钢筋桁架叠合剪力墙足尺试件,试件剪跨比均为1.5,主要考虑了轴压比的影响。对试件进行了拟静力抗震试验研究,研究了预制预应力混凝土钢筋桁架叠合剪力墙的裂缝发展规律、破坏形态、承载能力、耗能能力以及刚度退化等,并与现浇剪力墙进行了对比。试验结果表明,预制预应力剪力墙与现浇剪力墙均发生弯剪破坏,并无多大差异;两种墙体的裂缝分布及发展模式不同,预应力钢筋有效限制了斜裂缝的发展。两种试件在抗震性能方面表现相近,甚至在滞回耗能方面略优于现浇墙体。利用有限元分析软件ABAQUS建立了预制预应力混凝土钢筋桁架叠合剪力墙有限元模型,模拟其在推覆情况下荷载—位移曲线,模拟分析数值与试验数据有略微差距,但趋势以及峰值相差不大,能够较好的反应实际试验结果。


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