底部预留后浇区钢筋搭接的装配整体式剪力墙抗震性能试验研究

通过在预制剪力墙底部预留混凝土后浇区，上、下层墙体竖向分布钢筋在此区域内搭接连接，在此区域外支腿范围内的纵向钢筋采用套筒灌浆连接，形成装配整体式剪力墙结构。为研究该类剪力墙的抗震性能，设计了5组共15片装配整体式足尺剪力墙，对其进行拟静力试验。研究表明：装配整体式剪力墙为典型的弯剪破坏模式；底部预留混凝土后浇区上方的水平接缝和墙底水平接缝开裂并贯通，在试验过程中竖向接缝未开裂，当轴压比较大或剪跨比较小时，底部后浇区角部混凝土会产生压溃或剥落现象；装配整体式剪力墙的破坏模式以及滞回特征、承载力、延性、刚度退化情况等指标与对应的现浇试件基本一致，水平承载力相差不超过5.7%，位移延性系数不低于4.1，极限层间位移角均在1/87以上，呈现良好的整体性能和抗震性能。     

装配整体式混凝土剪力墙受力机理分析

采用考虑接缝界面接触效应和钢筋销栓效应的有限元分析方法,对竖向钢筋套筒灌浆连接和底部预留后浇区搭接的装配整体式剪力墙进行有限元模拟分析,与对应的试验结果、现浇剪力墙分析结果进行对比,揭示了装配整体式混凝土剪力墙的受力机理。研究表明,有限元分析结果与试验结果总体相符;采用不同装配方式的剪力墙受力模式与现浇剪力墙基本一致,仅存在局部差异。装配整体式剪力墙受力机理为:受拉侧纵向钢筋拉力与受压侧纵向钢筋、混凝土合压力形成抵抗弯矩;墙身混凝土、钢筋分区域传递剪力,荷载传至接缝界面时,由部分受压的界面产生的摩擦力与钢筋销栓效应共同承担水平剪力。在极限弯矩与剪力共同作用下,穿过接缝界面的纵向钢筋均达到屈服,受拉侧钢筋可达到极限应力状态甚至断裂。     

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙抗震性能有限元分析

为解决装配整体式剪力墙竖向钢筋连接套筒灌浆存在的灌浆质量难保证、施工效率低等问题,提出了一种新型预制墙体竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构(SGBL装配整体式剪力墙结构)体系。为确定SGBL装配整体式剪力墙最大设计轴压比限值和竖向分布钢筋断开后的设置需求,采用有限元数值模拟方法,考虑轴压比、竖向分布钢筋配筋率等参数,探究了各参数对SGBL装配整体式剪力墙抗震性能的影响。研究表明：与试验结果对比,精细化有限元模型合理;试件延性随轴压比增大显著降低,结合试验研究结果可取SGBL装配整体式剪力墙最大设计轴压比限值为0.5;竖向分布钢筋断开后,配筋率变化对剪力墙抗震性能影响较小,SGBL装配整体式剪力墙竖向分布钢筋可按照最小配筋率设置。     

带窗洞的竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙的受力性能分析

为探究带窗洞的竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙(SGBL装配整体式剪力墙)的受力性能,采用ABAQUS软件建立SGBL装配整体式剪力墙精细化有限元模型。有限元模型采用Cohesive接触和弹簧单元模拟预制墙板与后浇混凝土的拼缝,模拟所得荷载-位移曲线及破坏模式与文献中试验结果均吻合良好。在此基础上,对比了带窗洞SGBL装配整体式剪力墙与带窗洞现浇剪力墙受力性能的差异,并讨论了轴压比和洞口偏心等参数对带窗洞SGBL装配整体式剪力墙的承载力和刚度的影响。结果表明：通过适当增加边缘现浇段竖向钢筋,带窗洞SGBL装配整体式剪力墙可拥有等同带窗洞现浇剪力墙的承载力。此外,轴压比对两类开洞剪力墙受力性能影响均较小,洞口偏心对带窗洞SGBL装配整体式剪力墙的承载力影响较小,当洞口偏心率小于20%时,洞口偏心对刚度的影响小于8%。     

装配复合模壳体系混凝土剪力墙抗震性能试验研究

装配复合模壳体系剪力墙是一种新型的免拆模现浇混凝土剪力墙。进行了6个装配复合模壳体系剪力墙试件的拟静力试验,其中试件的剪跨比包括1.75和1.0,试验轴压比包括0.11、0.25和0.38。研究了模壳剪力墙试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度、耗能与位移延性等抗震性能和极限承载力,并与整浇剪力墙试件进行对比,分析了拼缝连接钢筋构造以及模壳对模壳剪力墙抗震性能的影响。结果表明：模壳试件均为受弯破坏,破坏时试件两端根部模壳剥裂,且轴压比为0.38的试件的墙身下部模壳出现胀裂;模壳试件与整浇试件的滞回曲线相似,均较为饱满;达到峰值荷载前,模壳试件的刚度比整浇试件的略大,但破坏时二者刚度基本相同;模壳试件位移延性系数为2.46~4.71,极限位移角为1/50~1/38,具有较好的延性性能;模壳试件的极限承载力与整浇试件相当,二者之比平均为1.04;对边缘构件竖向纵筋采用逐根搭接、对竖向分布纵筋采用双排或单排钢筋搭接以及对水平分布纵筋采用双排钢筋搭接的构造做法,能保证装配复合模壳体系剪力墙的有效传力。最后,进行装配复合模壳体系剪力墙受力分析,并提出了相关设计建议。     

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙基于位移的变形能力设计方法

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙(SGBL装配整体式剪力墙)特点包括：剪力墙中竖向分布钢筋在楼层处断开连接,两端边缘构件采用现浇做法同时加大主筋配筋,从而极大的提高施工效率。由于SGBL装配整体式剪力墙的配筋形式较传统装配整体式剪力墙配筋形式存在较大差异,因此应提出针对于SGBL装配整体式剪力墙的极限位移计算方法。通过分析竖向钢筋配筋形式变化对SGBL装配整体式剪力墙等效塑性铰长度的影响,提出了考虑剪切、弯曲变形影响的SGBL装配整体式剪力墙极限位移计算方法,并通过SGBL装配整体式剪力墙抗震试验的结果验证了计算方法的可靠性,为SGBL装配整体式剪力墙基于位移的变形能力设计方法提供参考。     

不同竖向连接技术对高层装配整体式剪力墙结构底部加强部位的适用性研究

根据剪力墙水平缝的受力特性提出装配整体式剪力墙结构竖向连接的设计原则,然后从力学性能、生产、施工、造价方面对13种预制剪力墙构件竖向连接技术进行剖析,并就这些技术对装配整体式剪力墙结构底部加强部位的适用性予以评价。研究结果表明:与其他技术相比,套筒灌浆连接更适合高层装配整体式剪力墙结构底部加强部位墙体的竖向连接。另外,对于剪力墙竖向连接而言,不仅需关注钢筋连接技术,而且还需重视混凝土材料的连续性。     

竖向分布钢筋部分连接装配整体式剪力墙抗震性能试验及有限元分析

为研究竖向分布钢筋部分连接的装配整体式剪力墙的抗震性能,完成1个预制墙板部分分布钢筋采用预埋件焊接连接试件和1个预制墙板分布钢筋不连接试件的拟静力试验。试验结果表明：采用预埋件焊接连接试件裂缝分布均匀,滞回曲线相对饱满,承载力较高,抗震性能表现良好。采用ABAQUS软件对2榀试件进行有限元分析,得到试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线且与试验结果吻合较好。研究竖向边缘构件纵筋配筋率、连接钢筋直径、高宽比、轴压比、预埋焊板数量及位置等参数对试件抗震性能的影响,结果表明：竖向边缘构件配筋率、高宽比、轴压比对墙体承载力影响较大;预制墙板内连接钢筋直径对墙体承载力影响较小;预制墙板底部两侧合理布置预埋件可有效提升墙体的承载力及延性。     

中高剪跨比榫卯连接装配整体式剪力墙受弯性能试验研究

为研究轴压比、水平钢筋配筋量对设置现浇边缘构件装配整体式剪力墙的受弯性能的影响,完成了3个装配整体式剪力墙试件和1个现浇钢筋混凝土剪力墙试件的拟静力试验.试验结果表明:剪跨比为1.5的装配整体式剪力墙的承载力略低于现浇钢筋混凝土剪力墙,但变形能力更好;提高水平钢筋配筋量以及增大轴压比,装配整体式剪力墙墙体破坏区域向榫卯接缝和中部竖向通孔等位置处发展,墙体根部混凝土压溃区域面积减小,墙体承载力及正常使用阶段的刚度增大;装配整体式剪力墙榫卯接缝连接性能良好,能够保证墙体的整体性.     

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构弹塑性时程分析

竖向分布筋不连接装配整体式剪力墙(SGBL装配整体式剪力墙)特点包括：剪力墙中竖向分布钢筋在楼层处断开连接,两端边缘构件采用现浇做法同时加大主筋配筋,因此SGBL装配整体式剪力墙内部不需要采用传统的装配整体式剪力墙竖向钢筋连接方式,极大提高了施工效率。以某实际工程为研究对象,通过ETABS软件对SGBL装配整体式剪力墙结构模型开展动力弹塑性时程分析,验证了SGBL装配整体式剪力墙结构在大震作用下的抗震安全性。不同地震工况分析结果表明,罕遇地震工况下模型层间位移角满足弹塑性层间位移角1/120限值要求,SGBL装配整体式剪力墙结构模型底部坐浆层保持完好,满足安全性能要求。     

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。     

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、破坏模式、耗能能力等性能与现浇试件一致,可按与现浇结构相同的方法进行此类装配整体式剪力墙构件的设计.     

不同接缝构造的装配整体式剪力墙受力性能试验研究

对1个钢筋混凝土剪力墙试件、1个后浇带连接的预制混凝土剪力墙试件和1个榫卯接缝连接的装配整体式剪力墙试件开展拟静力试验研究,研究了不同构造接缝的连接性能及其对墙体受力性能的影响.结果 表明,榫卯接缝的连接性能较好,可保证墙体的整体性,对受弯承载力无不利影响;峰值荷载后,沿榫卯接缝的横向凹槽底部截面形成竖向裂缝,有助于提高墙体的变形能力,减小根部混凝土压溃区域;后浇带接缝剪力墙开裂较早且发展较快,对承载力影响较大,榫卯接缝的连接性能优于后浇带连接接缝.     

上海万科上海传奇装配整体式结构设计关键技术探讨

上海万科海上传奇是上海首个采用装配整体式剪力墙结构体系进行设计的住宅项目,属于采用新型结构体系的抗震超限高层结构.文章介绍该装配整体式结构的设计原则、主要关键技术点和结构抗震超限分析的相关内容,包括装配整体式剪力墙结构整体设计原则、预制竖向剪力墙的布置原则、预制墙体拼缝对结构刚度的影响分析、预制墙体竖向单排灌浆套筒连接技术及装配整体式剪力墙性能化设计和结构超限抗震加强措施等.     

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.     

双面叠合剪力墙平面外受力性能

为研究带水平接缝的装配整体式双面叠合剪力墙的平面外受力性能,完成了1片双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙足尺试件的平面外静力加载试验和有限元参数分析,对比分析了各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、刚度退化特征和水平接缝处竖向连接钢筋的传力性能,提出了双面叠合剪力墙平面外受弯承载力和水平接缝截面受剪承载力的计算方法。结果表明:双面叠合剪力墙与现浇剪力墙试件的破坏形态基本相同,均为平面外弯曲破坏,与现浇剪力墙相比,双面叠合剪力墙试件的初始裂缝出现在底部水平接缝处,随后在墙面出现并逐级向上发展,表现出良好的延性破坏特征; 双面叠合剪力墙试件具有较高的平面外受弯承载力和变形能力,其初始刚度、极限承载力、平面外位移延性系数均大于现浇剪力墙试件; 双面叠合剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好; 随着轴压比增加,叠合剪力墙平面外承载力明显增加,但延性明显降低; 高厚比越小,叠合剪力墙平面外承载力越高,而对延性则影响不大; 提出的受弯承载力计算结果与试验结果吻合较好,可用于指导工程实践。     

带水平接缝单面叠合剪力墙平面外受力性能试验研究

为研究采用《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231-2016)附录A规定的水平接缝连接方式的单面叠合剪力墙平面外受力性能,完成了1片带水平接缝单面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙试件的平面外受力单调加载试验.结果表明:单面叠合剪力墙试件的裂缝分布形态与现浇剪力墙试件相同,均表现为典型的弯曲破坏特征;单面叠合剪力墙试件在平面外受力时的初始刚度、延性性能、极限承载力均明显高于现浇剪力墙试件,平面外刚度退化速度略大于现浇剪力墙试件;采用该水平接缝连接方式的竖向连接钢筋能有效传递钢筋应力;在平面外荷载作用下,单面叠合剪力墙的整体性保持完好,预制-后浇混凝土界面未发生剪切滑移破坏.在试验研究基础上,采用ABAQUS软件对试件进行有限元建模分析,计算结果与试验结果吻合良好;计算结果表明,随着轴压比增大,单面叠合剪力墙的平面外承载力明显增加,而延性明显降低;竖向连接钢筋搭接长度越短,平面外承载力越低.     

整体式拼缝连接的预制空心楼板受弯性能试验研究

为研究采用整体式拼缝、受拉钢筋套筒挤压搭接连接的预制空心楼板在竖向荷载作用下的受弯性能,对2个筒芯内模布设方向不同的预制空心楼板试件和1个整浇空心楼板试件进行静力试验。结果表明:3个试件的钢筋受拉屈服裂缝分布相同,均为空心楼板受弯破坏;预制空心楼板、整浇空心楼板试件峰值荷载与GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算值的比值分别为1.20、1.23;钢筋套筒挤压搭接连接接头可有效传递钢筋拉力;3个试件的竖向荷载-跨中位移曲线、承载能力、不同状态下的挠曲变形基本一致,筒芯内模布设方向对预制空心楼板的整体受力性能影响不大,采用整体式拼缝、受拉钢筋套筒挤压搭接连接的预制空心楼板可基本等同于整浇空心楼板。     

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。     

新型不出筋拼缝混凝土叠合板受弯性能试验研究

提出两种预制底板不伸出钢筋的新型拼缝，即阶梯拼缝和弧形螺栓拼缝，并针对两种新型拼缝和后浇带拼缝开展了混凝土叠合板试件的静力加载试验。通过试件的破坏过程和形态、应变分布特征、荷载-挠度曲线、特征荷载值的对比，研究了后浇层厚度、拼缝附加钢筋的配筋设置、拼缝形式对叠合板受弯性能的影响。结果表明：两种新型拼缝可以防止拼缝处的裂缝沿叠合面横向发展而过早破坏；抗弯刚度和承载力随钢筋屈服强度的增大及后浇层厚度的增大而增大；阶梯拼缝板可以达到与后浇带拼缝板一样的受弯性能。结合试验数据，提出了两种新型拼缝的配筋设计方法。