装配式单排配筋再生混凝土剪力墙抗震性能研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:whynot2009
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绿色建筑与建筑工业化是目前建筑业发展的主题。提出了一种适用于低层和多层住宅建筑的装配式单排配筋再生混凝土剪力墙结构,包括全装配式单排配筋剪力墙结构与半装配式单排配筋剪力墙结构,研发了上下层墙体装配连接的新型构造节点,研究了同层墙体节点连接构造。该装配式剪力墙结构,外墙混凝土厚度只有140mm,它可与聚苯模块复合后形成抗震保温一体化墙体,性价比合理、推广应用前景良好。进行了该新型装配式剪力墙结构抗震性能与设计方法的研究。主要工作与贡献:  1.提出了墩头钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接的新型构造装配节点。进行了51个不同设计参数的装配节点抗拉性能试验研究,包括27个墩头钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接试件、24个直钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接试件,分析了混凝土强度、混凝土再生粗骨料取代率、钢筋直径、钢筋锚固长度、预留孔直径对其黏结性能的影响,验证了所提出装配节点构造的可靠性。  2.进行了16个墩头钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接装配节点抗剪性能试验研究。分析了界面粗糙度、配筋率、混凝土强度对连接界面抗剪性能的影响,阐明了界面连接损伤演化过程与工作机理。  3.提出了装配式单排配筋剪力墙结构,进行了18个不同剪跨比、不同轴压比、不同再生粗骨料取代率混凝土、不同配筋构造的单排配筋剪力墙试件的低周反复荷载试验研究,包括2个全装配式、12个半装配式、4个现浇式单排配筋混凝土剪力墙试件,比较分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回特性,阐明了损伤演化过程和破坏机制,揭示了抗震机理。进行了数值模拟,计算结果与试验结果符合较好。  4.基于装配式单排配筋再生混凝土剪力墙试验与分析,实现了有限元数值模拟,优化了设计参数,建立了承载力计算模型和恢复力模型,提出了装配式单排配筋再生混凝土剪力墙及其连接节点的抗震设计方法与构造措施。  主要结论:  1.墩头钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接节点,与直钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接节点相比,锚固性能明显提高。  2.墩头钢筋-钢筋笼强化预留孔-灌浆锚固连接节点,坐浆层接缝的抗剪强度随界面粗糙度、连接钢筋配筋率和预制混凝土强度的提高而提高,其中连接钢筋与界面粗糙度的影响较大,混凝土强度的影响相对较小。  3.半装配式单排配筋剪力墙的承载力约为现浇剪力墙的88.78%~93.72%,位移延性系数约为现浇剪力墙的88.68%~109.62%,累积耗能约为现浇剪力墙的98.48%~130.14%,二者综合抗震性能接近。等强度下再生混凝土装配式单排配筋剪力墙与普通混凝土装配式单排配筋剪力墙抗震性能接近。  4.全装配式单排配筋剪力墙的承载力约为现浇剪力墙67.08%~75.28%,位移延性系数约为现浇剪力墙的103.23%~122.16%,累积耗能约为现浇剪力墙的39.24%~87.41%,综合抗震性能比现浇剪力墙明显降低。  5.全装配式单排配筋混凝土剪力墙结构可用于三层及三层以下低层建筑,半装配式单排配筋混凝土剪力墙结构适于低层和多层建筑。基于试验与理论研究提出的力学计算模型、抗震设计方法和构造措施为工程设计提供了依据。
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