浆锚连接装配式剪力墙空间结构模型数值模拟

为验证浆锚连接装配式剪力墙的抗震可靠性并确定其抗震性能特点,对浆锚连接装配式剪力墙空间结构模型进行数值模拟分析。结合前期低周反复试验测试得到的装配式剪力墙拼缝变形和破坏特点,对装配式剪力墙拼缝的数值模拟方法进行简化,采用接触单元模拟混凝土拼缝、梁单元模拟纵向连接钢筋承受的销键剪切作用,实现装配式拼缝数值模拟。根据数值模拟结果,进一步分析空间结构模型的力学特征、应力和混凝土损伤分布规律等。研究结果表明:采用接触单元和梁单元分别模拟装配式拼缝和纵向连接钢筋销键剪切作用具有一定的合理性,数值模拟方法能较准确地计算空间结构模型极限承载力。     

浆锚连接装配式剪力墙空间结构模型试验研究

为验证浆锚连接装配式剪力墙的抗震可靠性并确定其受力性能，对一浆锚连接装配式剪力墙空间结构模型进行了低周反复加载试验。试验过程中观测了浆锚连接装配式剪力墙以及叠合连梁的开裂规律和破坏特点，测得了空间结构模型的荷载、位移数据，并以此为基础，进一步分析了浆锚连接装配式剪力墙空间结构模型的关键抗震性能参数。试验研究发现：浆锚连接装配式剪力墙的首条裂缝出现在浆锚搭接区的端部，并受拼缝界面水平相对滑移的影响；浆锚连接件的连接性能可靠，最终破坏阶段未出现连接件的失效；装配式剪力墙具有较好的抗震性能，但是其连梁的力学性能过于薄弱，在连梁屈服后整体结构的耗能性能并未出现明显的提高。研究表明浆锚连接在搭接区的边缘存在两个新的薄弱面，建议在装配式剪力墙中应重视连梁的合理设计。     

螺栓连接装配式多层剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种应用于装配式多层剪力墙结构水平接缝与竖向接缝的螺栓连接节点.设计了4个分别带有竖向与水平接缝连接节点的装配式多层剪力墙试件,为了其结构性能,试件的配筋率有所放松且未设置边缘构件.通过进行抗震性能试验,得到了螺栓连接装配式多层剪力墙构件的破坏模式,分析了其受力机理.研究结果表明,螺栓连接装配式多层剪力墙受力特点与装配整体式剪力墙区别较大.装配式多层剪力墙试件破坏模式为水平接缝的弯曲破坏,初始刚度、承载力和延性可以满足多层结构的能力需求,但应分别验算构件和水平接缝的承载力;所有试件水平接缝未发生剪切破坏,带有竖向接缝剪力墙的竖向接缝在层间位移角超过1/300后出现显著滑移,各预制部分逐渐独立受力,超过1/167后完全失效.建议螺栓连接的装配式多层剪力墙在进行结构分析时,在小震作用下采用整体墙肢模型,在中震和大震作用下采用独立墙肢模型.     

水平拼缝位置不同的预制装配式剪力墙抗震性能研究

研究了水平拼缝位置不同的预制装配式剪力墙的抗震性能,为其在实际工程中的应用和推广提供参考。采用力与位移混合加载制度,对2个轴压比为0.18的预制装配式剪力墙足尺试件和1个现浇剪力墙足尺试件进行了低周反复荷载试验。其中,预制试件的竖向钢筋采用直螺纹灌浆套筒连接,并分别选取不同水平拼缝位置:地梁顶部和地梁顶部上方600 mm。水平拼缝位置不同的预制试件和现浇试件都属于压弯破坏,但破坏形态不同,预制试件容易在水平拼缝处形成通缝;水平拼缝上移后,预制试件在承载力、延性、耗能能力等方面有明显提高,而水平拼缝在地梁顶部的预制试件的变形能力、刚度退化、耗能能力均与现浇试件相近。在低周反复荷载作用下,预制装配式剪力墙与现浇剪力墙力学性能相近;水平拼缝上移后的预制试件的受力性能要比水平拼缝在地梁顶部的预制试件的受力性能更佳;直螺纹灌浆套筒可以有效传递钢筋应力,使套筒上下的钢筋协调工作,其研究结果可为其今后在实际工程中应用推广提供试验依据及参考。     

低周反复荷载下预制装配式竖缝剪力墙抗震性能研究

为研究预制装配式竖缝剪力墙的抗震性能,利用低周反复荷载试验对预制装配式竖缝剪力墙进行了研究,得到试件的滞回曲线。分析了预制装配式竖缝剪力墙的破坏形态、裂缝行为、荷载-位移关系、裂荷载、抗剪承载力以及变形特性的发展规律。综合考察该装配式剪力墙结构的破坏模式和变形能力。试验结果表明:预制装配式竖缝剪力墙在水平地震作用下的破坏模式属于延性破坏,耗能性能较好;竖缝墙由缝间墙受弯破坏终发展成贯通各墙肢竖缝根部的剪切破坏;剪力墙与基础梁间的钢板连接件未发生破坏,能提供有效连接。     

Seismic performance of prefabricated shear wall of variable sections with concrete filled steel tube and vertical patchwork

为了研究带竖向拼缝的装配式钢管混凝土剪力墙结构的抗震性能,设计制作了2个带竖向拼缝的的1/3缩尺的两层装配式钢管混凝土剪力墙试件,试件墙肢截面形式分别为L形和工字形。通过对其进行低周往复加载试验,研究2个试件的墙体裂缝开展过程及破坏形态,并通过与带竖向拼缝的一字形墙体试件进行对比,分析不同截面形式的墙体的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化曲线和竖向拼缝的滑移曲线。结果表明,采用套筒灌浆方式连接的钢管节点能够满足受力需求;竖向拼缝的连接方式是可靠的,能够较好地满足结构的整体传力要求;另外,与一字形墙体试件相比,L形墙体和工字形墙体位移延性系数分别提高24.44%和50.38%,承载力分别提高8.94%和26.81%。     

不同截面形式带竖向拼缝装配式钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为了研究带竖向拼缝的装配式钢管混凝土剪力墙结构的抗震性能,设计制作了2个带竖向拼缝的的1/3缩尺的两层装配式钢管混凝土剪力墙试件,试件墙肢截面形式分别为L形和工字形。通过对其进行低周往复加载试验,研究2个试件的墙体裂缝开展过程及破坏形态,并通过与带竖向拼缝的一字形墙体试件进行对比,分析不同截面形式的墙体的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化曲线和竖向拼缝的滑移曲线。结果表明,采用套筒灌浆方式连接的钢管节点能够满足受力需求;竖向拼缝的连接方式是可靠的,能够较好地满足结构的整体传力要求;另外,与一字形墙体试件相比,L形墙体和工字形墙体位移延性系数分别提高24.44%和50.38%,承载力分别提高8.94%和26.81%。     

装配式RC/ECC组合剪力墙空间结构模型设计方法研究

依托试点工程海门市中南世纪城96号全预制装配式剪力墙高层结构,设计了一个2层的装配式RC/ECC组合联肢剪力墙空间结构1:2缩尺模型,并对模型的相似系数、配筋进行了计算与分析,对模型竖向拼缝节点、水平拼缝节点、装配式剪力墙-叠合连梁节点、装配式叠合连梁-楼板连接节点、装配式叠合楼板-墙体连接节点、叠合连梁中ECC现浇层与预制混凝土水平拼接节点以及连梁与墙肢节点塑性铰区ECC与混凝土节点等关键节点的设计方法进行了研究,并成功完成了装配式RC/ECC组合联肢剪力墙空间结构模型的拼装,提出了此类空间结构模型的设计方法与思路,为空间结构模型的抗震试验研究奠定了基础。     

浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙抗震性能试验研究北大核心CSCD

浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙的上、下层预制剪力墙通过钢筋浆锚搭接连接,预制剪力墙与叠合连梁通过剪力墙预留凹口现浇混凝土及叠合层混凝土连接成整体。为掌握装配式联肢剪力墙的真实抗震性能,制作了1个装配式试件和1个现浇对比试件,并对其进行了低周反复水平荷载试验。通过对比试件的破坏形态、滞回曲线与骨架曲线、强度与刚度、位移延性及耗能能力等,对装配式试件的抗震性能进行评价。试验及分析结果表明,装配式试件发生与现浇试件相同的墙肢弯剪破坏与连梁剪切破坏,新、老混凝土界面未影响裂缝开展及试件整体性;与现浇试件相比,装配式试件的强度与刚度提高,位移延性有所降低,耗能能力提高;浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙抗震性能总体上可达到“等同现浇”,可应用于实际工程。     

新型预制装配整体式剪力墙节点设计及试验研究

中铁四局研究的"全预制装配式剪力墙结构",是一种新型的装配式结构;剪力墙预制成标准的"L"型构件,实现模块化设计生产,可适应不同户型的需要,装配率较传统预制体系有很大提高同时,节点连接形式简单便捷,结构安全性和整体性较好;预制墙体竖向连接时,上下墙肢之间预留高300mm"湿接头",通过上下墙伸出"U"型钢筋进行互锚连接;墙体水平连接时,两片墙肢之间预留宽250mm宽"湿接头",墙肢端部预留水平直线型钢筋,并锚固在250mm宽"湿接头"内,为解决预制墙体水平钢筋的锚固长度问题,利用附加矩形箍筋来增加现浇区域内混凝土与预制墙水平钢筋之间的咬合力;最后通过试验对比分析,竖向、水平连接节点具有和现浇节点相当的整体性、变形能力和耗能能力,全预制剪力墙结构整体抗震性能可靠。     

配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究

在水平地震作用下,低轴压比的单排配筋混凝土剪力墙易在底部施工缝处产生剪切滑移现象,影响其耗能能力,在剪力墙底部配置斜向钢筋可以较好地避免此现象发生。为研究配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙的抗震性能,对3个1/2缩尺的单排配筋混凝土双肢剪力墙进行了拟静力试验,研究了在墙肢及连梁中配置斜筋对混凝土双肢剪力墙破坏机制与抗震性能的影响。对比分析了配置斜筋双肢墙与未配置斜筋双肢墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度和耗能能力。试验结果表明:在墙肢配筋量相同的条件下,在墙肢底部设置适量的斜筋,可提高双肢墙的延性和耗能能力,并对其破坏机制产生影响;在墙肢分布钢筋量不变条件下,在墙肢底部和连梁中增设斜筋,可明显提高双肢墙的延性和耗能能力。     

斜筋对大洞口率单排配筋双肢墙的抗震性能影响研究

单排配筋混凝土剪力墙易在基底施工缝处发生剪切滑移,影响其抗震性能。为了解在剪力墙底部配置斜向钢筋对大洞口率单排配筋混凝土双肢墙的抗震性能影响,对1个底部配置斜筋的双肢墙和1个未配置斜筋的双肢墙进行了低周反复荷载试验,并用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟分析,研究了试验模型的破坏特征、滞回性能、承载力、延性、刚度和耗能能力。结果表明：对于洞口率较大的单排配筋混凝土双肢墙,在保持墙肢总配筋量不变条件下,墙肢底部适当配置斜向钢筋可限制其剪切变形发展,避免墙肢底部施工缝处发生剪切滑移现象,对双肢墙的延性和耗能能力有一定的提高作用。     

不等肢耗能竖缝装配式剪力墙试验研究

对三个不等肢耗能竖缝装配式剪力墙进行低周反复荷载试验,并与现浇剪力墙试件进行对比.结果表明,不等肢耗能竖缝装配式剪力墙整体工作性能良好,和现浇试件相比,其延性性能较高.竖缝中设置的阻尼器能够实现屈服耗能,提高结构的抗震性能,实现墙肢之间的连接;墙肢的不同会造成装配式剪力墙试件在两个加载方向承载力的差异,对结构的延性也有一定的影响,应尽量使竖缝两侧的墙肢较为接近,以获得较好的工作性能.     

带底部后浇区的装配式剪力墙水平拼缝性能试验及有限元分析

针对一种在剪力墙底部预留后浇区、后浇区内竖向分布钢筋搭接连接的新型装配整体式剪力墙,进行一批剪力墙试件的水平低周往复加载试验,研究其水平拼缝的抗震性能。选取剪跨比分别为1.03、1.25和1.60的3组9个带底部预留后浇区的试件进行试验和有限元分析,研究预制试件拼缝截面的剪力分布及临近的钢筋应力分布。研究结果表明:预留后浇区形成的水平和竖向拼缝对该新型装配整体式剪力墙的裂缝开展规律及破坏形态无明显影响,宏观力学性能指标与现浇试件基本相同;有限元分析再现了混凝土和钢筋剪力传递的变化过程和分布模式,分析结果与试验结果吻合较好。通过研究提出了装配整体式剪力墙底部预留后浇区的高度、宽度要求以及相应的构造措施。     

大剪跨比预制空心板剪力墙抗震性能试验研究#br#

预制空心板剪力墙结构是一种新型装配式剪力墙结构。为研究预制空心板剪力墙的抗震性能、同层相邻预制空心板的整体性、采用水平插筋间接搭接连接的水平钢筋的抗剪作用、灌孔边缘构件的有效性,完成了6个轴压比设计值为0.3、剪跨比为1.61~2.42、压弯破坏为主的空心板剪力墙试件的拟静力试验。试验结果表明：试件的破坏形态均为压弯破坏,实现了预期的强剪弱弯设计目标,水平钢筋能有效抵抗水平剪力;试件的水平力-位移滞回曲线比较饱满,极限位移角为1/72~1/38,可按现浇剪力墙计算偏心受压空心板剪力墙的受压承载力;同层相邻空心板之间竖向接缝的开裂宽度小,接缝两侧构件竖向错动小,斜裂缝在竖向接缝处连续,直接拼接连接、后浇竖向拼缝连接都能使空心板成为整体;采用灌孔边缘构件的空心板剪力墙,其抗震性能满足现行规范要求。     

灌芯装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为了验证灌芯装配式混凝土剪力墙的抗震性能,按照1∶1比例设计制作了1个足尺现浇剪力墙构件和3个组合方式不同的装配式剪力墙构件。试验过程中按照轴压比0.3对构件施加竖向荷载,并同时施加水平方向低周反复荷载。试验研究表明,灌芯装配式混凝土剪力墙构件的破坏过程和破坏形态与现浇剪力墙构件相似,极限承载力基本相当。现浇剪力墙构件破坏的层间位移角为1/54,3个灌芯装配式混凝土剪力墙构件破坏的层间位移角为1/54,1/60,1/71,远大于《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中规定的弹塑性层间位移角限值。试验过程中,墙身竖向钢筋的连接未发生破坏,穿孔插筋方式的边缘构件配筋方式能够保证竖向装配单元间的有效连接。     

采用全装配水平接缝的预制混凝土剪力墙抗震性能研究

提出一种“螺栓-钢连接件-套筒”形式的全装配预制混凝土剪力墙水平接缝方案。为研究该水平接缝的工作性能,设计了普通剪力墙和采用全装配式水平接缝的预制混凝土剪力墙,完成了低周反复静力加载试验,利用有限元方法对其进行数值模拟,分析了全装配式水平接缝方案套筒布置与搭接钢筋直径对墙片水平受剪承载力的影响。研究结果表明：普通墙和预制墙的破坏形式均为受弯破坏,极限位移角相近,分别为1/43和1/45,预制墙水平受剪承载力比普通墙稍高,延性和耗能比普通墙略差。由钢筋破坏形态和应变结果可知,套筒能有效传递钢筋内力,水平接缝为墙片提供了可靠的竖向连接,采用全装配式水平接缝方案的预制混凝土剪力墙总体抗震性能良好。数值模拟结果与试验结果基本吻合,套筒布置与搭接钢筋直径对墙片水平受剪承载力具有明显影响,优化套筒布置与搭接钢筋直径可以进一步提高全装配式墙体的水平受剪承载能力。     

螺栓连接全装配式一字形RC剪力墙受力性能试验研究

采用高强度螺栓和连接钢框连接上下层预制钢筋混凝土（RC）墙板,形成一字形全装配式剪力墙。为了研究该全装配式剪力墙的基本力学性能及水平接缝的工作机制,以连接钢框的翼板厚度及高强度螺栓的公称直径及预拉力为参数,制作3个试件,进行了单调加载试验,对试件的水平荷载－侧移曲线及其特征点、钢筋应变、连接钢框与内嵌边框之间的相对滑移以及连接钢框的应变分布进行了分析。试验结果表明：采用螺栓连接的全装配式剪力墙具有较好的延性性能;减小高强度的螺栓直径及预拉力会使水平接缝内的相对滑移增大;减小连接钢框的翼板厚度会使连接钢框中的应力增加;连接钢框受压区的正应力远大于受拉区,受拉区与受压区分界点的位置与预制墙板基本一致。在试验的基础上,分析了水平接缝的工作机制。分析表明：摩擦作用、销栓作用是受拉区水平接缝传递荷载的主要方式;受压区水平接缝的工作机制与连接件之间的初始空隙有关,摩擦作用、销栓作用以及顶紧挤压作用是受压区水平接缝传递荷载的主要方式。     

带竖缝T形装配式剪力墙抗震性能试验研究

为了减少装配式剪力墙边缘构件现浇的问题,提出了一种带竖向拼缝的新型T形装配式混凝土剪力墙连接方式,即只对上部暗梁连接处进行现浇连接,从而方便施工,提高装配率。为了验证该新型装配式剪力墙的可行性,对装配式和现浇的T形剪力墙进行拟静力试验,重点分析连接处暗梁高度对T形剪力墙的滞回性能、刚度退化、延性以及耗能能力等的影响规律。试验结果表明:带竖缝T形装配式剪力墙的最终整体破坏模式为腹板墙外侧边缘构件底部的混凝土压碎破坏,上部暗梁连接处为局部剪切破坏,构件整体呈现弯曲破坏形态,与现浇构件类似;同时,该T形装配式剪力墙的滞回曲线饱满且呈非对称,表明其具有良好的耗能能力。此外,与相应的现浇剪力墙对比,该T形装配式剪力墙的承载力降低,变形能力和耗能能力差异不大。     

一级抗震墙水平施工缝抗滑移验算探讨

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的有关条文,推导出了满足一级抗震墙水平施工缝抗滑移验算的竖向分布筋配筋率计算公式。结合两个算例,论述了PKPM SATWE软件给出的"还需要钢筋"的面积不能直接用于工程设计,应考虑软件计算时超配系数的影响;软件对有端柱的墙肢未考虑端柱内纵向钢筋配筋。设计时可通过读取PKPM SATWE软件中构件信息和截面内力,采用EXCEL计算满足水平施工缝抗滑移验算的全部纵向钢筋面积及竖向分布筋配筋率。为节省造价,竖向分布筋配筋率较大时可通过设置满足锚固要求的插筋代替通高竖向分布筋。