预制圆孔板剪力墙轴心抗压试验与分析

通过两个预制圆孔板剪力墙试件的轴心抗压试验,结果表明：其破坏形态为压坏,受压承载力很大,平面外位移小,不会发生失稳破坏。采用混凝土结构设计规范的公式计算试件的正截面受压承载力,计算结果与试验结果符合较好。最后进行了非线性有限元分析,进一步为预制圆孔板剪力墙装配整体式住宅建筑体系的推广应用提供理论依据。     

预应力混凝土叠合空心楼板静力性能试验研究

结合现浇空心楼板与叠合楼板的优点,提出在一种预应力叠合楼板中布置筒芯内模形成的叠合空心楼板。进行了预制带肋底板叠合空心楼板、矩形底板叠合空心楼板及现浇空心楼板3种截面形式,2种截面尺寸分别为230mm×500mm、300mm×600mm的10块板带在单调荷载作用下的足尺模型试验。通过改变预制底板类别、筒芯内模的直径及其布置方式,对叠合空心板带的破坏形态、截面整体工作性能、正截面受弯承载力、短期刚度、叠合面水平受剪性能等进行了研究。结果表明：从开始加载到破坏,叠合空心楼板与现浇空心楼板表现出相似的受力特点和变形特征,按筒芯最薄弱翼缘处的工形截面计算叠合板的开裂荷载、正截面受弯承载力、平均裂缝间距等与实测值吻合较好;在所研究的板厚范围内,筒芯直径大小及布置方式的变化并未造成叠合面出现滑移开裂的现象,但不同程度地削弱了试件的受拉刚化作用,建议叠合空心楼板开裂后的短期刚度取控制截面的开裂刚度。通过叠合面受力分析,将横孔板顺筒肋宽度和上、下翼缘厚度的计算限值与楼板实际构造尺寸进行对比,实际工程中叠合面的抗剪强度可满足安全使用要求。两种预制底板预应力混凝土叠合空心楼板与预应力现浇空心楼板的总体受力性能较为接近,均可满足工程设计要求。     

预制预应力带肋底板混凝土叠合板的受弯疲劳性能试验研究

板肋形式是影响预制预应力带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的重要因素之一。为研究板肋形式对叠合板弯曲疲劳性能的影响规律,对一块T形肋底板叠合板试件与四块矩形肋底板叠合板试件的弯曲疲劳进行对比试验,研究不同板肋形式和疲劳荷载幅值对叠合板疲劳损伤程度的影响规律,得到了其破坏形态、裂缝分布规律、荷载-挠度曲线、荷载-应变关系曲线。结果表明:相同板肋形式随着疲劳荷载幅值增大,会导致明显的疲劳弯曲刚度退化,并且疲劳损伤也会显著增加,但叠合面疲劳损伤较小,表明叠合面的存在不会影响叠合板的受力性能,而不同板肋形式的矩形肋底板叠合板与T形肋底板基本表现出相同的弯曲疲劳性能。     

纵肋叠合装配整体式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种新型的装配整体式剪力墙结构形式,其预制构件为带混凝土贯通肋的空心墙构件,现场在空腔内搭接竖向钢筋、浇筑混凝土形成叠合剪力墙构件.为研究新型预制剪力墙的抗震性能,以某实际工程为背景,完成6个足尺剪力墙试件的拟静力试验,主要模拟不同剪跨比及不同形式的墙体.试验结果表明,提出的新型预制剪力墙试件的承载力、刚度、破坏...     

预制叠合整体式剪力墙的滞回性能试验研究

为研究预制叠合整体式剪力墙的滞回性能,对1块现浇剪力墙及1块预制叠合整体式剪力墙试件进行低周往复荷载试验,分析其在荷载作用下的破坏模态、滞回曲线、延性及耗能能力。试验研究表明:预制带肋叠合整体式剪力墙与现浇剪力墙具有相接近的延性及抗震耗能能力。     

带型钢肋预制混凝土底板和叠合板的试验研究

为研究一种新型预制型钢肋底板混凝土叠合板的受力性能,以跨度、肋高、肋宽、型钢厚度作为主要变量,对4块带型钢肋预制混凝土底板和2块叠合板进行了静载试验,得到了底板和叠合板的破坏形态、荷载-挠度曲线、型钢荷载-应变曲线,分析了其破坏机理、变形特性以及裂缝发展规律。结果表明,型钢肋与混凝土整体受力较好;增大试件肋宽、肋高均使得试件刚度和抗裂性能提高,增大试件跨度会降低其极限承载力、刚度和恢复性能;采用自然粗糙面的叠合面抗剪性能良好,可达到与整浇板相同的受力性能。     

不同榫卯板构造的装配整体式剪力墙抗震性能试验研究

对1个现浇钢筋混凝土剪力墙试件和2个装配整体式剪力墙剪力墙试件进行拟静力试验,研究剪跨比为1.5的装配整体式剪力墙的抗震性能以及榫卯板构造对榫卯接缝的连接性能的影响.结果 表明:榫卯接缝整体性良好,接缝开裂时试件位移角远大于1/1000;装配整体式剪力墙的破坏区域主要集中在榫卯接缝处,峰值荷载时墙体根部混凝土基本完好,承载力低于现浇钢筋混凝土剪力墙,但刚度退化速率小于现浇钢筋混凝土剪力墙,变形能力、累计耗能大于现浇钢筋混凝土剪力墙,峰值荷载后装配整体式剪力墙进入墙柱组合体受力阶段,承载力下降减缓,位移角达到1/25时仍保持水平和竖向承载力;榫卯板横向凹槽底部与竖向孔洞内侧是否平齐对墙体承载力基本没有影响,但平齐构造可延缓榫卯接缝破坏,有助于提高墙体的刚度和耗能能力.     

双面叠合剪力墙恢复力模型与有限元分析

基于叠合剪力墙在低周反复荷载用下的抗震性能试验,考虑叠合板中预制层和现浇层混凝土强度等级的不同,推导整个受力过程中不同阶段叠合剪力墙顶点位移公式和承载力公式,揭示叠合剪力墙预制层在受力不同阶段参与工作程度,并与试验对比验证公式的合理性。针对叠合面之间的粘结滑移问题,考虑两种极端的情况:叠合面之间完全没有连接和叠合面之间完全连接,推导叠合剪力墙的最大承载力,和试验对比得出叠合面之间不会产生粘结滑移。在理论分析的基础上,基于Open Sees程序,建立叠合剪力墙有限元分析模型,利用理论推导的不同阶段的承载力作为恢复力模型骨架曲线的特征点,考虑刚度退化和混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的捏拢效应,建立叠合剪力墙四线型应力-应变恢复力模型,模拟结果和试验结果对比较为符合,表明提出的叠合剪力墙恢复力模型正确合理。     

叠合板式剪力墙考虑叠合面摩擦滑移的破坏机理研究

针对叠合板式剪力墙结构,考虑叠合板式剪力墙预制外墙板与夹心现浇混凝土叠合面之间摩擦滑移这一高度非线性分析过程的影响,利用试验测试数据和非线性有限元软件ABAQUS,设置了7组不同相互作用的有限元模型,研究叠合板式剪力墙结构的破坏机理。比较在是否考虑摩擦滑移的情况下,叠合板式剪力墙结构的承载力、延性以及抗震能力的大小。通过分析与对比,在摩擦滑移的影响下,由于叠合面的存在,其内部夹心部分要先于外部预制部分破坏,呈现一定的分层破坏。研究结果表明,叠合板式剪力墙考虑摩擦滑移更加接近实际情况,且叠合板式剪力墙与全现浇混凝土剪力墙在抗震性能上区别相差不大,可等同于全现浇混凝土剪力墙的抗震性能。     

单缝密拼钢筋混凝土叠合板受弯性能试验研究

通过10块简支板的静力加载试验,对单缝密拼钢筋混凝土叠合板的破坏形态、刚度、裂缝和承载力进行了研究,并分析了桁架钢筋叠合板密拼缝的传力机理以及桁架钢筋与纵向受力钢筋的定量关系。结果表明：单缝密拼叠合板易在拼缝处发生沿叠合面的撕裂破坏,且其正截面受弯承载力和平均抗弯刚度均低于整浇板;在拼缝处设置桁架钢筋可以有效控制叠合面的撕裂破坏,并提高叠合板垂直于拼缝方向的刚度和承载力;桁架钢筋到拼缝距离等于板厚的试件,未发生拼缝处的叠合面撕裂破坏,其正截面受弯承载力比整浇板试件低6%,但比计算值大9%~18%。结合试验研究成果和国内外相关标准,提出了双向叠合板密拼拼缝的设计建议与构造要求。     

预制混凝土空心模剪力墙受力性能试验研究

通过1个钢筋混凝土剪力墙试件和5个横向孔洞为矩形的预制混凝土空心模剪力墙试件的拟静力试验,研究了采用纵向孔洞为圆形、横向孔洞为矩形的空心模构造的预制混凝土空心模剪力墙试件的受力性能。结果表明：该预制混凝土空心模剪力墙沿竖向分布钢筋位置出现竖向裂缝,避免了脆性破坏发生,位移延性系数为3.87~6.47,变形性能良好;现浇与预制混凝土结合面是墙体受力的薄弱部位,降低了墙体的受剪承载力,对高轴压比试件尤为显著;空心模剪力墙在正常使用阶段的刚度与现浇混凝土剪力墙相似,在设计计算时无需对刚度进行折减;提高轴压比和减小剪跨比能够增加墙体的初始刚度,但加快了后期刚度退化速率;降低水平钢筋配筋量对墙体的受剪承载力和变形能力影响较小,但降低了开裂荷载,增加了裂缝宽度。     

复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙抗震性能试验研究

复合齿槽U型筋搭接连接装配式混凝土剪力墙由预留复合齿槽区预制墙体、暗柱及上下层墙体U型筋连接节点组成。为研究该装配式剪力墙的抗震性能,通过1个现浇和3个预制剪力墙试件的低周反复加载试验,对比分析了各剪力墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度退化和钢筋应变。结果表明：所有剪力墙破坏形态均为暗柱纵筋压屈、墙体两侧底部混凝土压碎剥落的压弯破坏;采用双填料口能够保证复合齿槽后浇区混凝土的密实度,复合齿槽区形成的暗梁对墙体底部具有强化作用;剪力墙竖向分布钢筋采用U型筋在复合齿槽区搭接连接能够有效传递钢筋应力;相同轴压比条件下,预制剪力墙承载力约为现浇剪力墙的90%;预制剪力墙的极限位移角为1/72~1/51,平均位移延性系数均大于5;同一位移下,预制剪力墙的累积耗能略大于现浇剪力墙。可采用GB 50010—2010中建议公式计算复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙的压弯承载力,计算结果偏于安全。     

高轴压比钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究约束边缘构件内配置圆钢管的钢管混凝土剪力墙的抗震性能、探讨钢管混凝土剪力墙的轴压比限值及其约束边缘构件的配箍要求,完成了6个剪跨比大于2.0的高轴压比钢管混凝土剪力墙试件和1个钢筋混凝土剪力墙试件的拟静力试验。试验结果表明：剪力墙的破坏形态为压弯破坏及底部混凝土压溃而丧失竖向承载能力;钢管混凝土剪力墙的开裂水平力、名义屈服水平力、正截面受弯承载力和变形能力均比相同参数的钢筋混凝土剪力墙大;配置双钢管剪力墙的变形能力大于配置单钢管的剪力墙,约束边缘构件为端柱的剪力墙的变形能力大于约束边缘构件为暗柱的剪力墙;正截面受弯承载力试验值大于计算值。根据试验结果,提出了钢管混凝土剪力墙的设计建议。图9表7参13     

冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙受剪性能试验研究

通过7个冷弯薄壁型钢混凝土(CTSRC)剪力墙的拟静力水平往复试验,研究了其破坏过程和破坏模式,分析了混凝土强度、剪跨比、轴压比、水平分布筋和竖向型钢量等参数对其受剪性能的影响。试验结果表明：随着水平配筋率、轴压比和混凝土强度的增加受剪承载力提高;随着剪跨比提高,墙体受剪承载力降低;轴压比增加可提高墙体刚度,推迟墙体裂缝的出现,但不利于墙体延性;增加水平配筋可使墙体峰值后的承载力保持稳定。研究表明：CTSRC剪力墙与传统钢筋混凝土剪力墙的破坏特征和受力性能不同,在水平力作用下将出现沿冷弯薄壁型钢的竖向裂缝,经历整体墙到分缝墙的演变,避免了脆性剪切破坏。通过合理设计,CTSRC剪力墙可实现正常使用阶段有较高的刚度、峰值后有较好的延性、破坏时仍具有较高的竖向承载能力的目标。     

带现浇暗柱齿槽式预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验

介绍了3片剪跨比为2.13的钢筋混凝土剪力墙试件在特定轴压比下的拟静力试验,其中1片为现浇试件CW-1,另外2片为采用预制墙板,两端暗柱与水平齿槽现浇混凝土在墙体底部实现与之连接的预制试件。预制试件的主要区别是一片在齿槽内不设竖向分布钢筋的试件PW-1,另一片齿槽内竖向分布钢筋自由搭接的试件PW-2。试验结果表明：通过齿槽连接的预制墙体,其破坏形态与现浇试件基本相同,墙体两端暗柱底部混凝土受压破坏、竖向钢筋受拉屈服;预制试件的极限位移角为1/48~1/53;齿槽式连接能够保证剪力墙在正常工作状态下的受剪承载力;预制试件PW-2的滞回曲线饱满,受剪承载力与现浇试件相当,其延性性能满足抗震要求,齿槽区域墙体竖向分布钢筋自由搭接的连接方式在一定轴压比下可行,经进一步的试验和分析研究后可推广应用。     

不同轴压比免模保温剪力墙抗震性能试验

为研究不同轴压比对免模保温剪力墙平面内抗震性能及墙体协同工作性能的影响,开展了3片轴压比分别为0,0.1和0.2的免模保温剪力墙结构模型的拟静力试验;观察并记录了墙身两侧混凝土预制模块裂缝发展及分布情况,得到试件的位移延性系数、滞回曲线和骨架曲线等试验数据;综合分析各曲线和破坏形态得到了免模保温剪力墙在低周反复荷载作用下的破坏机理。结果表明:破坏过程可分为未开裂阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段;试验过程中3片墙体裂缝开展均匀,具有较好的协同工作性能,破坏时墙角均出现混凝土大幅压碎现象;随着轴压比的增加,预制模块的开裂荷载逐渐增加,且水平裂缝的位置逐渐靠下,极限承载力及刚度都得到提高,而延性有所降低;该研究为深入认识免模保温剪力墙的破坏模态和抗震性能提供了必要的科学依据。     

链接键间距对保温复合剪力墙轴心受压承载力的影响

为研究链接键间距对保温复合剪力墙整体性能的影响,设计并制作了链接键间距分别为300,400,500 mm的3组试件,通过对比试验得到其破坏机理及荷载竖向位移曲线,并针对传统剪力墙存在的问题,提出了一种新型保温复合剪力墙。研究结果表明:试件的破坏形式为脆性破坏;链接键间距对构件轴心受压承载力影响很小,对平面外砂浆的稳定性和结构的破坏位置有一定影响;采用混凝土规范中钢筋混凝土柱轴心受压承载力计算公式计算保温复合剪力墙承载力时需要乘以折减系数。     

Experimental study on seismic performance of T‐shaped partly precast reinforced concrete shear wall with grouting sleeves

Prefabricated structure has prominent advantages such as easy control of construction quality, saving fabricating time and natural resources, and reducing environmental pollution and construction noise. The mostly used structural system in high‐rise buildings is reinforced concrete shear wall structure, which has high load capacity and lateral stiffness. Focusing on the connection of reinforcements, three T‐shaped partly prefabricated reinforced concrete shear walls and one cast‐in situ specimen in same dimensions as a control group are tested under low‐frequency cyclic loading to analyze their seismic performances in this paper. During the experiment, the axial compression ratio of specimens is fixed at 0.3, 0.4, and 0.5. Through the observation of phenomena and data analysis, hysteretic curve, skeleton curve, stiffness degradation, ductility, and load bearing capacity are compared and analyzed. The results show that partly prefabricated reinforced concrete shear wall has similar load bearing capacity with the cast in situ specimen, and it also has excellent ductility, stiffness, and energy‐dissipating capacity. The experimental results and analysis indicate that partly prefabricated reinforced concrete shear wall has outstanding seismic performances; under effective and reliable design, it can be used in building structures to play the same role as cast in situ components.     

高轴压比下内置钢板高强混凝土组合剪力墙#br# 抗震性能试验研究

内置钢板混凝土组合剪力墙主要应用于超高层建筑结构中,是主要的抗侧力构件,其底部剪力墙往往承担巨大的竖向荷载,轴压比和混凝土强度是影响其抗震性能的主要因素。为研究内置钢板高强混凝土组合剪力墙在高轴压比下的抗震性能,进行2个剪跨比为2.28的组合剪力墙试件拟静力试验,设计轴压比分别为0.6和0.8,C70混凝土。研究组合剪力墙在低周反复荷载作用下的受力性能和破坏模式,分析轴压比对抗震性能的影响。结果表明：2个试件最终均发生压弯破坏,破坏截面基本符合平截面假定,滞回曲线均较饱满,耗能性能良好,同时具有比较稳定的水平承载力;随着轴压比增大,组合剪力墙的水平承载力、初始刚度和耗能能力增大,侧向变形能力有所降低,但屈服位移角仍大于1/120,极限位移角为1/46。研究可为内置钢板高强混凝土组合剪力墙的工程应用提供理论参考。