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。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

竖向分布筋不连接装配式剪力墙抗震性能试验研究

为解决如今装配式剪力墙安装过程中竖向钢筋接头数量多导致的安装难等问题,提出了一种新型竖向分布筋不连接装配式剪力墙(简称SGBL装配式剪力墙),其主要特点为墙体竖向分布钢筋断开连接,边缘构件主筋根据本文提出的等承载力设计方法进行加大以弥补抗弯承载力的损失.为研究SGBL装配式剪力墙墙体抗震性能,开展了4片足尺剪力墙试件的低周往复试验,包括两片现浇对比剪力墙试件以及两片SGBL装配式剪力墙试件.试验结果表明:SGBL装配式剪力墙试件破坏形态与现浇对比剪力墙试件基本相同,采用本文提出的等承载力设计方法后,SGBL装配式剪力墙承载力与现浇剪力墙基本一致.同时SGBL装配式剪力墙耗能能力好于现浇剪力墙,表明这种SGBL装配式剪力墙不仅可以解决连接接头数量过多所导致的安装难问题,且在不削弱抗震性能的同时具备较高的经济价值.     

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙平面外稳定性分析

为探究竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙(简称SGBL装配整体式剪力墙)平面外稳定性进而为墙体厚度取值提出建议，依据SGBL整体式剪力墙构造特点，对不同支承条件下SGBL装配整体式剪力墙的边界进行合理简化，基于压杆稳定理论和薄板屈曲理论，建立不同支承条件下SGBL装配整体式剪力墙平面外稳定性验算方法，且与《高规》中稳定性验算公式进行了比较。结果表明，采用本文所提公式计算的计算长度系数β值为《高规》计算结果的1.01～1.2倍，偏于安全。SGBL装配整体式剪力墙平面外稳定性验算方法可供实际工程设计借鉴。     

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。     

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.     

采用新型竖向连接的预制混凝土剪力墙抗震性能有限元分析

基于新型竖向连接抗剪性能的试验研究,采用有限元软件ABAQUS对采用此种新型连接的剪力墙抗震性能进行了数值模拟。通过对已有现浇剪力墙和套筒剪力墙的拟静力试验结果模拟分析,验证了本研究有限元模型的正确性。基于该有限元模型分析了相同条件下现浇剪力墙、套筒连接剪力墙、新型连接剪力墙的耗能能力、刚度、承载力及延性。结果表明:相同轴压比下,采用新型竖向连接剪力墙的承载力和耗能能力优于套筒连接剪力墙,接近于现浇剪力墙。轴压比从0.1增加到0.3时,新型连接剪力墙的承载力和刚度显著提高。     

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。     

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。     

竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构设计与施工

重点介绍了中国工程建设标准化协会标准《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 795—2021)编制的基本情况，阐述了该技术规程的特色和主要内容。该技术规程中对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)给出了准确定义。从理论、技术、软件三个角度总结了SGBL装配整体式剪力墙结构的先进性和科学性，阐述了该结构的可协同性及可操作性，详细解释了SGBL装配整体式剪力墙结构的结构构成、构件设计、连接与构造措施等，并对所涉及的构件生产、施工和验收流程作了详细说明，突出强调了坐浆施工及边缘构件施工相关的操作要求，为广大工程人员更好理解该技术规程提供参考。     

《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 795—2021)介绍

重点介绍了中国工程建设标准化协会标准《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 795—2021)编制的基本情况，阐述了该技术规程的特色和主要内容。该技术规程中对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)给出了准确定义。从理论、技术、软件三个角度总结了SGBL装配整体式剪力墙结构的先进性和科学性，阐述了该结构的可协同性及可操作性，详细解释了SGBL装配整体式剪力墙结构的结构构成、构件设计、连接与构造措施等，并对所涉及的构件生产、施工和验收流程作了详细说明，突出强调了坐浆施工及边缘构件施工相关的操作要求，为广大工程人员更好理解该技术规程提供参考。     

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。     

全尺寸预制装配式剪力墙竖向连接节点受力性能数值分析

为研究预制装配式剪力墙结构竖向连接节点的受力性能,以某预制装配式剪力墙实际工程中的全尺寸墙体为研究对象,采用通用有限元软件ABAQUS,分别建立了现浇与预制钢筋混凝土剪力墙精细化有限元模型,对比分析了不同轴压比下现浇剪力墙试件与预制装配式剪力墙试件的受力性能差异;对于预制装配式试件,通过在接缝处预制与现浇混凝土表面设置摩擦接触来实现其整体性建模,并研究了不同摩擦系数对预制装配式试件承载力的影响。研究结果表明:预制装配式试件的承载力、变形性能与破坏特征同现浇试件大致等同,预制装配式试件的承载力略低,但刚度退化缓慢;轴压比对试件的承载能力有影响,轴压比越大,现浇试件与预制装配式试件的承载能力越高;设置摩擦接触属性时采用不同摩擦系数对预制试件的承载力影响不大。     

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。     

基于OpenSEES的陶粒混凝土钢板组合剪力墙受力性能分析

为研究陶粒混凝土钢板组合剪力墙的受力性能,采用OpenSEES有限元软件建立了陶粒混凝土钢板组合剪力墙的计算模型,并对比试验数据验证了模型的准确性;通过数值模拟,分析了轴压比、剪跨比、截面宽厚比及钢板厚度对陶粒混凝土钢板组合剪力墙受力性能的影响.结果表明:当轴压比小于0.4时,组合剪力墙承载力随轴压比增大而升高;随着剪...