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装配整体式预制预应力L型短肢剪力墙的抗剪性能分析

郝省玲  
【摘要】:短肢剪力墙是新兴起的一种抗侧力构件。该结构能够克服框架结构的柱子外凸和普通剪力墙的开洞小、自重大等缺点,受到了房地产开发商的认可和欢迎。目前小高层住宅设计中普遍采用短肢剪力墙结构。 随着我国现代化进程的不断推进,住宅产业化的发展模式已成为我国建筑行业追求的目标。装配整体式剪力墙结构体系具有施工速度快、生产效率高、湿作业少、噪声污染少、劳动强度小、造价低、整体性好等优点,是工程中较为理想的一种结构,广泛受到工程界的亲睐。在文中采用后张有粘结预应力技术将预制构件连接成整体,既可以提高结构的抗裂能力和整体刚度,又能够达到现浇结构的承载能力。与全现浇剪力墙结构相比,装配式结构具有更多的技术和经济优势。 针对小高层住宅体系中常见的L型短肢墙,本文运用有限元分析软件ANSYS对试验数据进行模拟分析,模拟结果与实验结果的最大误差为15.92%。然后进一步模拟分析了预应力短肢剪力墙的受力性能和破坏形态。具体研究内容及结论如下: (1)对不同轴压比下的预应力L型短肢墙模型进行单调水平加载,结果显示,随着轴压比的增加,L型短肢剪力墙的抗剪承载力增加,但是延性减小。当轴压比为0.3时,构件表现为最佳的受力性能,轴压比大于0.3时,构件刚度退化严重,延性明显降低。 (2)对不同轴压比的预应力L型短肢墙模型进行单调水平加载,分析了正向和反向水平荷载作用下的变形特点。随着轴压比的增加,短肢墙的水平位移在减小,翼缘的水平位移从墙肢的转角处到端部不断增大,说明L型短肢墙在水平荷载作用下不但会发生剪切变形还会发生扭曲变形。 (3)对截面高厚比分别为4、6、8的预应力L型短肢墙模型进行单调水平加载,分析正向和反向水平荷载作用下的承载能力和破坏形态。对模拟的数据结果进行分析后,得出预应力L型短肢墙的抗剪承载力随着截面高厚比的增加而增加。L型短肢墙主要在墙肢底部转角部位和墙肢端部发生破坏,结构设计时,应该采取加强措施。 (4)对不同有效预应力下的预应力L型短肢墙模型进行水平加载,结果显示随着有效预应力的提高,构件的抗裂能力、刚度及抗剪承载力都得到了提高,但是构件的延性降低。 (5)本文考虑了预应力的影响,根据试验数据及模拟分析结果,提出了异形L型截面等肢短肢剪力墙的抗剪承载力的建议公式。


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