裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)作為廣泛使用的結(jié)構(gòu)形式之一，其裝配技術(shù)和抗震性能是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻作為最主要的抗側(cè)力體系，是第一道抗震防線(xiàn)，規(guī)范建議采用現(xiàn)澆。本文首先根據(jù)裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，提出了其拆分和裝配方案，然后對(duì)其抗震性能進(jìn)行研究，具體工作如下:
　　(1)分析裝配式構(gòu)件拆分原則及拆分方式，總結(jié)國(guó)內(nèi)外裝配式混凝土結(jié)構(gòu)柱-柱連接、梁-柱連接的

2、方法，提出了本文裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件拆分及連接方案，其中預(yù)制柱之間采用灌漿套筒連接，梁-柱節(jié)點(diǎn)采用U形鋼筋在梁端進(jìn)行搭接，再后澆混凝土進(jìn)行連接。
　　(2)通過(guò)ABAQUS軟件對(duì)采用灌漿套筒連接的預(yù)制柱和采用U形鋼筋搭接連接的梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元模擬，分析了其受力特點(diǎn)和破壞機(jī)理，并分析了不同參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明:套筒連接柱有著與現(xiàn)澆柱等同的受力特性，座漿層強(qiáng)度高于預(yù)制構(gòu)件強(qiáng)度時(shí)，強(qiáng)度的大小對(duì)預(yù)制柱承載力無(wú)

3、明顯影響，隨著座漿層厚度從10mm提高至20mm、30mm、40mm，承載力分別提高2.1％、3.7％、5.4％;當(dāng)座漿層強(qiáng)度低于預(yù)制構(gòu)件強(qiáng)度時(shí)，隨著強(qiáng)度從40MPa降至20MPa、15MPa、10MPa，承載力降低5％、11％、21％，厚度從10mm提高至20mm、30mm、40mm，承載力分別降低2.6％、5.3％、8.2％。根據(jù)上述結(jié)論可見(jiàn)，座漿層強(qiáng)度對(duì)預(yù)制柱承載力影響最為關(guān)鍵，建議實(shí)際施工中座漿層的強(qiáng)度不應(yīng)小于預(yù)制構(gòu)件的強(qiáng)度，厚

4、度建議取為20mm。U形鋼筋與梁底部縱筋的水平搭接長(zhǎng)度建議不小于400mm，后澆混凝土強(qiáng)度對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的貢獻(xiàn)較小。
　　(3)根據(jù)提出的裝配方案，設(shè)計(jì)了2榀兩層兩跨框架剪力墻子結(jié)構(gòu)，1榀為全現(xiàn)澆試件，1榀為框架部分裝配，剪力墻部分現(xiàn)澆的半裝配試件。詳細(xì)介紹了試件的裝配方法，并對(duì)2榀試件進(jìn)行低周反復(fù)加載，對(duì)比分析了試件的耗能能力、承載力、剛度退化、延性、屈服機(jī)制等抗震性能。結(jié)果表明:裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)相

5、同，均表現(xiàn)為先是剪力墻根部屈服，然后框架部分的各層梁端，各柱根部屈服，呈現(xiàn)出框架-剪力墻兩道防線(xiàn)抗震的特點(diǎn);半裝配試件的屈服荷載、峰值荷載、極限荷載分別比現(xiàn)澆試件高出5.0％、2.2％、5.0％，延性系數(shù)低于現(xiàn)澆試件，分別為2.5、2.9，半裝配試件的耗能能力略?xún)?yōu)于現(xiàn)澆試件，因此可認(rèn)為裝配式試件有著等同于現(xiàn)澆試件的抗震性能，并且在承載力及耗能方面略?xún)?yōu);試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)裝配處未發(fā)生連接破壞，證明本文所采用的節(jié)點(diǎn)連接方法是可靠的。
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6、4)通過(guò)ABAQUS有限元軟件對(duì)試驗(yàn)章節(jié)兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行單調(diào)加載模擬，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明:有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)吻合較好，裝配試件與現(xiàn)澆試驗(yàn)屈服順序一致;裝配式試件隨著軸壓比的增加承載力逐漸增加，峰值承載力相比提高16.5％、30.4％、44.8％，前期剛度也會(huì)增加，提高比例為12.6％、40.4％、62.2％;提高裝配式框架部分后澆混凝土強(qiáng)度對(duì)整體結(jié)構(gòu)承載力影響很小，實(shí)際施工中后澆混凝土建議采用比預(yù)制構(gòu)件高一等級(jí)的無(wú)收縮或者微膨