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现浇钢筋混凝土框架结构施工缝抗震性能

魏春明  
【摘要】:施工缝是混凝土施工过程中的停歇位置,在现浇结构中,施工缝是不可避免的。施工缝是保证结构安全性和整体性的重要因素,处理不好,极易成为结构上的薄弱部位,对结构抗震极为不利。虽然在地震区带有施工缝的现浇钢筋混凝土框架结构已经广泛应用,但有关留置有施工缝的框架柱的抗震性能试验到现在为止还没有做过。因此,结合大连市城乡委员会的科技项目—《钢筋混凝土框架结构施工缝的留设位置和处理方法》,本文主要做了如下工作: 采用不同的施工缝接缝面处理方法,对带有施工缝的混凝土立方体试块的粘结劈裂抗拉强度进行了试验研究。试验结果表明,各种接缝面材料中,粉煤灰改性砂浆的劈裂抗拉强度最大,效果最好。其次是水泥膨浆和接缝混凝土,接缝面不铺筑任何接缝面材料的试块,劈裂抗拉强度最小。同时,用Photoshop图形处理软件,运用有关像素亮度值的统计信息,对劈裂面的密实度和平整度进行了评价。并给出了劈裂抗拉强度和折算轴拉强度与像素亮度标准偏差之间的关系式,为劈拉断裂面的评价提出了新思路。最后,从微观和宏观上,分析了接缝材料对粘结劈拉强度的影响。 通过13根留有施工缝柱和整浇柱的伪静力试验,研究了轴压比、施工缝接缝面处理方法对柱抗震性能的影响,对构件的破坏特征、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、以及刚度退化进行了对比分析。试验结果表明,在轴压比比较低的情况下,有施工缝柱的承载能力会降低3%~7%,位移延性系数降低最大可以达30%以上。钢筋的滑移和滞回曲线的捏缩要比整浇柱的严重。随着轴压比的增加,施工缝对结构的影响减弱。在较高的轴压比下,施工缝对构件的抗震性能影响已不显著。表明轴向压力对施工缝处的抗剪性能是有利的,它推迟了施工缝的开裂,避免了施工缝处的钢筋在混凝土中的过度滑移和构件的过早破坏。继续浇筑新混凝土之前,在施工缝处铺一层粘结层可以有效改善施工缝接缝面的性能。最后,从施工方法、受力性能、界面处理、轴向压力等方面,对有施工缝柱抗震性能低于整浇柱的原因进行了理论分析。 通过伪静力试验,对带有施工缝的两层两跨钢筋混凝土框架的抗震性能进行了试验研究,主要考虑了轴压比、施工缝及其接缝面处理方法对框架抗震性能的影响。将整浇框架作为对比试件,对框架的破坏特征、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化以及残余变形进行了对比分析,并建立了框架的恢复力模型。结果表明,带有施工缝的框架位移延性系数低于整浇框架约11%,有施工缝框架的相对变形大于整浇框架约4.1%~5.1%;当施工缝不认真处理时,会在框架中形成薄弱跨。施工缝对结构的承载能力和刚度退化影响不显著。


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