低层装配式混凝土墙板结构开洞墙体抗震性能试验研究及有限元分析

发布时间：2020-10-29 12:52

　　 装配式建筑结构是为了实现住宅产业现代化、推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展而研发的建筑结构体系。传统装配式混凝土墙板结构具有施工速度快,工程质量高等优点,但其对施工技术要求较高,因此,本文在传统低层装配式混凝土墙板结构基础上对其进行简化,提出了一种新型的低层装配式混凝土墙板结构,将传统钢筋套筒灌浆改为坐浆,大大简化了材料用量和施工复杂程度,并对其中受力模式较为复杂的开洞墙体进行分析,通过试验与数值模拟相结合的方法研究其中受力模式较为复杂的开洞墙体,并分析低层装配式混凝土墙板结构开洞墙体的抗震性能,为低层装配式混凝土墙板结构建筑的发展提供技术与理论支撑。论文主要研究工作及成果如下:(1)对低层装配式混凝土墙板结构进行系统研究,提出了新型“一”字型开洞水平坐浆墙体,该墙体由预制钢筋混凝土墙板和现浇边缘构件组成,采用水泥砂浆与基础或楼板坐浆连接,两侧预留与边缘构件连接的搭接钢筋,边缘构件厚度与预制墙体厚度相同,没有钢筋穿过水平连接缝,上下层钢筋贯通,每一面预制墙体的顶部有加强筋,类似于圈梁。楼板由预制钢筋桁架叠合板和现浇层组成。(2)对一组定轴压比的开洞装配式墙体试件进行了低周反复荷载试验。研究了此种墙体的受力过程及破坏形态,对墙体的钢筋应变、滞回性能、承载力、耗能能力、层间位移角、延性及刚度退化进行了分析,探讨了各参数对装配式开洞墙体抗震性能的影响。试验结果表明:加载后期墙体底部与基础梁之间形成贯穿裂缝,但墙体并未有较大错动,而是在底部发生弯曲破坏,最终边缘构件下方混凝土破碎,钢筋外露;墙体裂纹分布及扩展规律与应变片数据相对应,承载力较高,延性满足使用要求,刚度退化较平稳快,具有一定耗能能力,符合抗震要求。(3)基于试验结果,采用ABAQUS软件建立其有限元模型,并将模拟计算结果与试验结果对比以验证有限元模型对试验结果的再现性。本文通过对低层装配式混凝土墙板结构开洞墙体进行试验研究和有限元分析,为低层装配式建筑的应用和推广提供了依据,对推进我国建筑产业化有着重要的价值和意义。
【学位单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU352.11;TU37
【部分图文】：

图 1-1 混合墙体系Fig.1-1 hybrid wall systemahman[11]利用 PRESSS 项目中对建筑中基于力、位移层次基于性能的 2 个五层预支装配式混合结构框架抗件的设计，结果表明：当地震强度为设计强度的 150的试件满足层间位移角的要求，而基于位移原理的试[12]通过对 2 个新型 T 形装配式剪力墙进行反复荷载方式，即上下层装配式剪力墙两端纵向钢筋通过Ｃ型为增强接缝处的抗剪能力，在剪力墙的中间设置一个之间采用砂浆形成现浇（Cast-in-place，CIP）节点进，结果表明：此类 T 形预制剪力墙在耗能能力、承载低层建筑的使用要求；T 形预制剪力墙 C 形连接件的ei 等[13]对预制混凝土剪力墙结构的研究现状和前景进抗震性能、计算模型、节点连接性和设计方法，这为

为在工厂预制梁柱构件，将预制构件运往施工现场进行装配，并在此构件节点上浇筑混凝土，然后在对整体结构进行浇筑，现行的湿连接方法有浆锚连接、灌浆连接、普通现浇连接等；通常干连接方式有螺栓连接、结构胶或结构胶-自攻螺钉复合连接、焊接连接以及铆钉连接等。墙板的连接方式主要为轻质墙板的内嵌式连接和外挂式连接[26]。其中，建筑利用湿连接装配具有较高的整体性，抗震性能与变形性能与现浇式钢筋混凝土建筑几近相同，但施工技术较为复杂，利用干连接方式能确保建筑整体性和最大极限荷载，但其延性、耗能能力与现浇的装配式建筑结构有较大差距，故抗震性能较差。近年来，我国高校和研究机构对装配式建筑的抗震性能进行了大量的试验研究及分析，提出了各种适于我国的装配式结构模型。肖全东[27-28]对 2 组暗柱配筋率和剪跨比不同的 6 个 DWPC 剪力墙以及 3 个现浇剪力墙进行拟静力试验。结果表明：DWPC 剪力墙的承载力与抗震性能受边缘构件上连续复合螺旋箍筋（见图 1-2）的影响；剪跨比越大，越能体现 SWPC 试件耗能能力与现浇试件的相似性；DWPC 剪力墙抗震性能符合我国对高层建筑的抗震能要求。

河北工程大学硕士学位论文后试验数据结果符合国家对中高层建筑抗震两种装配方式见图 1-3。有限元软件，着手研究装配式中间层边节点设计适于高层建筑的装配式狗骨结构钢骨混力墙边节点试验和 2 个狗骨式剪力墙进行低狗骨结构钢骨混凝土剪力墙破坏形态可分为初试验滞回曲线预计破坏形态分析得知，狗骨抗震中表现更为优越。
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本文编号：2860928