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不同构造措施的新型预制混凝土节点直剪性能试验研究

谢天宇  
【摘要】:装配式建筑结构作为标准化程度高、数模化程度高、科技附加值高的重要建筑结构形式,是未来建筑的重要发展方向及途径,其中预制混凝土剪力墙结构作为装配式建筑中重要组成部分之一,不同预制剪力墙单元间的连接技术是制约预制混凝土剪力墙结构在建筑行业发展的关键所在,工业化水平突出、标准化生产及安装程度高、结构整体性能优异的连接技术符合我国当前建筑行业需要。本文提出了一种采用新型连接技术的预制混凝土剪力墙结构:在预制混凝土墙板两侧边设置横向凹槽,通过在凹槽位置后浇混凝土将不同预制单元连接成受力整体。这个连接方式构造独特,且接缝位置受剪性能是影响结构整体性能的关键所在。本文设计了1个基准试件和3种不同接缝构造形式的参数变化试件,分别对4片试件进行了直剪试验,对不同竖孔宽度、接缝宽度和凹槽深度构造参对剪力墙接缝受剪性能的影响进行了研究,结果表明:(1)各试件破坏过程形态基本相同,主要破坏发生在接缝处;达到承载力极限时,接缝处表面混凝土开裂剥离,试件在结合面处发生竖向滑移,且在墙体根部和顶部局部位置出现混凝土被压溃现象;各试件加载过程中裂缝发展规律相似:随着荷载的分级加载,首先在凹槽处出现细小裂缝,并逐步在凹槽处形成30°宏观的斜裂缝;在试件达到承载力极限时,凹槽斜裂缝和结合面竖向裂缝基本贯通。(2)由各试件受剪承载力、承载力-位移曲线、节点接缝张开变形、节点应变曲线等性能指标对比研究得到:增大竖孔宽度提高了节点抗变形能力;减小接缝宽度对试件抗剪承载力影响较小,试件初期开裂荷载有所降低,且开裂时竖向剪切位移减小;增大凹槽深度增大了凹槽位置新旧混凝土咬合力,显著提高了开裂荷载,且竖向剪切位移减小明显。(3)通过有限元软件完成了4个试件的有限元数值模拟分析,计算结果得到承载力-位移曲线及最大塑性应变云图等数据与试验现象吻合良好,可以作为新型剪力墙结构后续研究参考依据。


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