自保温预制混凝土连梁抗弯性能试验研究

自保温预制混凝土剪力墙结构体系是一种既能承重,又能实现保温的新型体系,为配合该体系的应用,设计了一种内填保温芯的连梁截面形式。为研究自保温预制连梁在弯矩作用下的受力性能、破坏模式与节点构造,结合模块化装配式混凝土剪力墙结构体系,设计并制作了3个连梁试件(1个现浇实心对比试件和2个自保温预制试件),对其进行低周反复加载试验。通过试验研究表明,自保温预制连梁抗弯试件的平均屈服荷载和平均峰值荷载与现浇实心连梁试件相似,平均延性系数和平均累积耗能略优于现浇实心连梁试件。     

模块化装配整体式自保温混凝土剪力墙力学性能分析

基于目前装配整体式混凝土剪力墙结构在工程实践中出现的诸如钢筋灌浆套筒连接质量难以控制等问题,创新性地提出模块化装配式自保温混凝土剪力墙结构体系。通过进行9片墙板平面内拟静力试验,及2根连梁拟静力试验,研究多片拼接墙板协同工作性能及装配式自保温墙板与连梁的抗震性能,验证自保温墙板及连梁正截面承载力计算公式。试验结果表明,多片拼接墙板具备良好的协同工作性能;在中等轴压比水平下,自保温墙板具备良好的抗震性能;自保温连梁正截面承载力及位移延性比均与实心连梁相近;同时提出改善高轴压比水平下自保温墙板延性的建议。相关成果可为该结构体系的工程应用提供依据。     

高炉矿渣混凝土剪力墙抗震性能试验研究

设计了2个普通混凝土剪力墙试件和4个高炉矿渣混凝土剪力墙试件,对比分析了普通混凝土剪力墙试件和高炉矿渣混凝土剪力墙试件的滞回性能、骨架曲线、位移延性系数与耗能能力,同时对混凝土强度等级、轴压比、配筋率等参数对各剪力墙试件滞回性能、骨架曲线、位移延性系数与耗能能力的影响进行了探讨。结果表明,高炉矿渣混凝土剪力墙试件的抗震性能与普通混凝土剪力墙试件相近,说明高炉矿渣混凝土可以代替普通混凝土用于剪力墙中。     

带PEC端柱混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究带PEC端柱混凝土剪力墙的抗震性能,对两片相同的带PEC端柱混凝土剪力墙试件进行了低周反复荷载试验研究。对试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、应变变化规律和承载力进行分析,并研究了轴压比的影响,结果表明：带PEC端柱混凝土剪力墙试件具有较高的承载能力和耗能能力,延性系数达到4.84～5.16,表现出良好的抗倒塌能力;随着试验轴压比的增大,试件的极限承载力有些许提高,但延性降低。按现行《组合结构设计规范》（JGJ 138—2016）中相关公式计算的承载力与试验值吻合较好。与普通混凝土剪力墙相比,带PEC端柱混凝土剪力墙的承载力提升明显。     

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。     

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。     

高温后型钢混凝土柱抗震性能试验研究

为评估火灾后型钢混凝土柱的抗震能力,为其火灾后加固提供参考,进行了11个型钢混凝土柱试件的高温后抗震性能试验。试件在升降温过程中施加恒定轴向荷载,并且在高温后抗震试验中保持相同的轴向荷载水平。试验中考虑轴压比和受火时间对抗震性能的影响,以获取并分析试件的破坏特征、荷载-位移滞回曲线、刚度、延性和耗能能力。试验结果表明：型钢混凝土柱试件在反复荷载作用下由柱底混凝土剥落形成塑性铰,塑性铰长度为0.14H~0.44H(H为柱截面高度);试件在反复荷载作用下出现贯通全柱的黏结滑移裂缝,滞回曲线大致呈梭形,耗能能力较好;较之未受火试件,受火后试件滞回曲线更为饱满,骨架曲线更为平缓,位移延性系数略有增大,刚度和承载力退化明显,耗能能力略有降低。受火时间相同时,轴压比大的试件极限荷载略高,极限位移较小,延性差,耗能能力更强;轴压比相同时,受火时间越长,承载力和刚度下降越明显,延性略有提高,耗能能力变差。     

环筋扣合锚接连接预制剪力墙抗震性能试验研究

对15个混凝土剪力墙试件进行低周反复荷载试验,研究环筋扣合锚接连接预制剪力墙的抗震性能,考察不同连接形式、不同钢筋配置、不同轴压比等参数影响下剪力墙试件的承载力、滞回特性及破坏机理。试件按纵筋直径和混凝土强度等级的不同分为3组,每组包括2个现浇试件（1个为钢筋贯通连接,1个为纵筋搭接连接）和3个采用环筋扣合锚接连接现浇带的预制试件（其中1个为箍筋加密试件）。试验结果表明：预制剪力墙试件与现浇试件的破坏模式一致,均为压弯破坏;箍筋加密预制剪力墙试件的极限位移角在1/82~1/50之间,其承载力、耗能、延性等性能与全预制试件基本相同,环筋扣合锚接连接剪力墙试件具有良好的抗震性能,可以用于装配式剪力墙结构的建造。     

钢骨-钢管混凝土柱抗震性能试验研究

了解钢骨-钢管混凝土柱在低周往复荷载作用下的力学性能,为钢骨-钢管混凝土柱的推广应用提供依据.本文对5根构件开展拟静力试验并对试验结果进行了分析,得到不同轴压比和不同含骨率下的荷载-位移滞回曲线,并分析比较了轴压比和含钢率对构件耗能及延性的影响.结果表明,钢骨-钢管混凝土柱抗震性能良好,含骨率的增加和轴压比的减小都有利于试件承载力的提高;随着试验位移增大,试件累积耗能和等效粘滞阻尼系数都增大,表明试件耗能能力不断增大,如此就能有效地抵御地震作用,而且试件轴压比越小,含骨率越大试件的耗能能力越强;含骨率的增大可以减缓试件的刚度退化,轴压比的减小对减缓刚度退化影响显著;即使在高轴压比下钢骨-钢管混凝土柱仍能满足规范对抗震极限位移角的要求,试件延性系数随含骨率增大而增大,随轴压比的增大而减小.     

预制夹芯保温L形剪力墙低周反复加载试验

为研究预制夹芯保温L形剪力墙在低周反复荷载作用下的受力性能、破坏特点和抗震性能,对4个夹芯保温L形剪力墙试件(3个为全预制试件,1个为现浇对比试件)进行拟静力试验,研究各个试件的破坏形态、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化及耗能能力。试验结果表明:轴压比对预制夹芯保温L形剪力墙抗震性能的影响明显;预制夹芯保温L形剪力墙具有良好的抗震性能,可代替现浇夹芯保温剪力墙用于实际工程中。     

玻化微珠再生保温混凝土剪力墙抗震性能试验及模拟分析

对玻化微珠再生保温混凝土剪力墙进行了低周往复荷载试验和ABAQUS有限元分析,得到试件的承载力,耗能能力,荷载-位移滞回曲线,分析了剪跨比对该新型材料剪力墙结构抗震性能的影响。试验结果表明:剪跨比是影响玻化微珠再生保温混凝土剪力墙抗震性能的重要因素,在剪跨比从2.2减小到1.2的过程中,再生保温混凝土剪力墙的承载能力提高,同时其延性耗能能力降低。     

灌芯装配式混凝土大板剪力墙抗震性能试验研究

为了研究灌芯装配式混凝土大板剪力墙的抗震性能,按1∶1比例足尺设计制作了4片剪力墙试件,其中试件SW-1和试件SW-3为两片不同配筋形式的现浇剪力墙构件,试件SW-2和试件SW-4为两片不同配筋及构造形式的灌芯装配式混凝土大板剪力墙构件,试件SW-1和试件SW-2配筋形式相同,试件SW-3和试件SW-4配筋形式相同。试验过程中,构件按照0.2的轴压比施加竖向荷载,并施加水平方向低周反复荷载。试验研究表明:灌芯装配式混凝土大板剪力墙层间位移角满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的要求,具有较好的耗能能力;灌芯装配式混凝土大板剪力墙灌孔处新、旧混凝土结合较好,没有出现明显的滑移,说明二者可以共同工作;灌芯装配式混凝土大板剪力墙的破坏过程和破坏形态与相同配筋形式的全现浇混凝土剪力墙相似,抗震性能相当。     

双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

提出一种新型的配置L形拉结件的双钢板-混凝土组合剪力墙。通过两组共6个双钢板-混凝土组合剪力墙试件的拟静力试验,对此新型组合剪力墙的抗震性能进行了研究。试件改变参数主要为轴压比和连接件间距,在试验的基础上对试件的破坏形态、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线等进行分析。试验研究表明：L形拉结件的配置既能增强外包钢板对核心内混凝土的约束作用又能抑制外包钢板的屈曲,充分保证了外包钢板和混凝土之间的协同工作,此新型组合剪力墙具有较高的承载力,较好的延性及耗能能力。在达到峰值荷载之前,墙体钢板未发生明显的局部屈曲变形,最终组合剪力墙均因端柱屈曲拉裂而开始破坏;破坏时极限位移角的平均值为1/58;随着距厚比减小,试件的水平承载力和延性系数均显著提高。     

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。     

轴压比对带PC填充墙的装配式联肢#br# 剪力墙受力性能影响分析

在试验研究的基础上,对带预制混凝土(PC)填充墙的装配式联肢剪力墙进行数值模拟分析,系统研究不同连接方式、轴压比下结构的破坏形态、承载力、刚度、延性等性能。结果表明：PC填充墙的存在可提高结构的承载力、抗侧刚度,刚性连接时结构的周期折减系数建议取0.8～1。随着轴压比的增大,试件的屈服荷载和峰值荷载增大;轴压比小于0.3时,结构的抗侧刚度随轴压比的增大而增大,当轴压比大于0.3时,随轴压比增大,刚性连接下的刚度减小,而柔性连接试件刚度基本不变;结构的延性随轴压比的增大而减小,刚性连接试件的延性系数降低速率高于柔性连接试件,建议刚性连接下,轴压比大于0.3时加强剪力墙边缘构件配筋。     

保温复合剪力墙抗震性能试验研究

通过对5片保温复合剪力墙和1片传统外保温施工的普通钢筋混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,对各剪力墙试件的破坏特征、裂缝开展情况、承载能力、滞回性能、骨架曲线、刚度退化、位移延性及耗能能力进行分析,研究了在不同高宽比、轴压比以及不同界面连接方式等条件下保温复合剪力墙的整体工作性能和抗震性能,并与普通混凝土剪力墙进行对比。研究结果表明:保温复合剪力墙整体工作性能良好,具有较好的抗震性能;高宽比小的剪力墙的承载力和初始刚度都较大,但其弹塑性变形能力低,刚度退化速率快,延性性能较差;随着轴压比的增大,剪力墙的延性性能变差,但承载力和耗能能力都有所提高;在保温复合剪力墙的界面上设置栓钉对墙体耗能能力的提高影响比较显著。     

不同轴压比下装配整体式地铁车站拼装柱抗震性能试验研究

为评价装配整体式地铁车站预制拼装柱的抗震性能,以北京某装配整体式地铁车站为研究背景,设计并制作了3个足尺预制拼装中柱和3个作为对比的足尺现浇整体中柱。采用低周往复循环加载对其进行试验,研究中柱在不同轴压比(0.2,0.5,0.85)下的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、耗能性能以及适宜轴压比等。试验结果表明:随着轴压比的增大,预制拼装柱和现浇整体柱的水平承载力提高,变形能力和耗能性能逐渐降低。相同轴压比下,预制拼装柱和现浇整体柱的破坏过程相似,但预制拼装柱的塑性铰上移;轴压比为0.2时,预制拼装柱的变形能力低于现浇整体柱的变形能力;轴压比为0.5,0.85时,预制拼装柱的变形能力优于现浇整体柱的变形能力,尤其是轴压比为0.5时预制拼装柱的变形优势最为明显。预制拼装柱的耗能性能随着轴压比的增加而降低,且相对于现浇整体柱的耗能性能显著降低。预制拼装柱的位移延性系数是现浇整体柱的位移延性系数的1.16～1.33倍。随着轴压比的增加,两者的位移延性系数逐渐降低,但预制拼装柱的位移延性系数降低程度明显快于现浇整体柱的位移延性系数降低程度。基于相同轴压比下试件的承载能力和变形能力,建议预制拼装柱的适宜轴压比为0.5。     

不同轴压比钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的抗震性能

对1片现浇剪力墙和轴压比不同的3片新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙进行拟静力试验,研究其在往复水平荷载作用下的试验现象、破坏形式和抗震性能,提出钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙屈服承载力的计算方法;采用XTRACT有限元分析软件对新型剪力墙峰值承载力进行算例验证,二者结果吻合较好。研究表明:钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的水平承载力和耗能能力较现浇混凝土剪力墙有所提高;其承载力随着轴压比的增大而增大;实验范围内的轴压比对其耗能能力的影响较小。     

玻化微珠保温混凝土空心剪力墙抗震性能研究

玻化微珠保温混凝土空心剪力墙能够起到保温、隔热、隔音、减少混凝土用量、提高墙体变形和耗能能力等作用,具有显著的经济效益和社会效益。为研究玻化微珠保温混凝土空心剪力墙的抗震性能,制作了3个玻化微珠保温混凝土空心剪力墙试件,剪跨比分别为1.05、1.47、2.05,并对其进行水平低周往复荷载试验,同时利用ABAQUS软件进行数值模拟分析并进行承载力计算分析,研究得出试件承载力、滞回曲线、延性和耗能能力等性能指标。研究表明,普通剪力墙与玻化微珠保温混凝土空心剪力墙的受力机理相同,抗震性能相当,且提高剪跨比能够改善剪力墙的变形和耗能能力,但承载力有所下降。     

型钢高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为了研究型钢高强混凝土剪力墙的抗震性能,对8个剪跨比为2.5的剪力墙试件进行了拟静力试验。通过改变试件的轴压比、配箍特征值和配钢率,研究其在往复水平荷载作用下的破坏机理、滞回性能、变形能力以及耗能能力。试验结果表明,这种剪力墙的破坏形态为墙底部截面约束区混凝土被压碎的弯曲型破坏;试件的滞回曲线饱满,没有明显的捏缩现象;位移延性系数在3.50～4.66之间,并且随着配箍特征值和配钢率的增加,试件的变形能力提高;等效粘滞阻尼比在0.196～0.255之间,试件表现出较好的耗能能力。根据墙体在不同阶段的破坏程度,将型钢混凝土剪力墙结构的性能划分为使用良好、保证人身安全和防止倒塌三个性能水平,提出用位移角作为型钢混凝土剪力墙结构的性能指标,并给出了不同性能水平位移角限值的建议值。图10表6参14