软索连接装配式混凝土板墙及接缝抗震性能研究

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装配式板墙结构是装配式结构主要的形式之一,其特点是预制墙体在工厂制作,在现场拼接成形,装配率高,建造成本低。该结构墙体拼接时形成的接缝会严重影响结构的抗震性能,其可靠性是建造和研究关注的重点。采用软索连接的装配式圆孔板墙结构具有墙体侧端无突出,模板无需打孔,墙体制作、运输和装配方便等优点,在欧洲、西亚等低烈度地区应用较多,在我国应用较少。为研究该结构的抗震性能,本文采用静力试验、拟静力试验等方法,针对混凝土预埋软索的抗拉性能、软索连接混凝土界面的抗剪性能,以及软索连接圆孔板墙的抗震性能进行研究,为该结构体系在我国的推广和应用提供理论支撑。针对软索连接装配式混凝土圆孔板墙的抗震性能,设计并制作了4种共8个墙体,分别为一字形墙、L形墙和两种形式的工字形墙,在无轴压和1000k N轴压下进行拟静力试验,通过分析破坏形态和滞回曲线,研究试件的承载能力、变形能力、抗剪性能和刚度特性,结果表明:1)翼墙可改变主墙的应力分布,能有效提高主墙的抗裂性能、屈服荷载和极限荷载;2)3层及以下的此类结构可以采用弹性理论进行罕遇地震作用下的抗震验算;3)采用规范中受剪承载力公式计算L形墙体和工字形墙体时,建议对计算结果进行0.5倍的折减;4)该类墙体的刚度比理论刚度低,进行刚度计算时建议采用0.14倍的折减系数。针对混凝土预埋软索的抗拉性能,设计并制作了16个试件,进行静力单向拉拔试验,研究混凝土强度、墙体厚度、分布钢筋和软索类型对抗拉性能的影响,结果显示:1)各试件破坏现象均为软索断裂,混凝土出现微小裂缝;2)在静载作用下,软索PVL100和PVL140的标准锚固长度,能够满足锚固要求。针对软索连接混凝土界面的抗剪性能,设计并制作了8组共24个双剪试件,研究混凝土强度、墙体厚度、分布钢筋和软索类型对界面抗剪性能的影响,根据试验现象和数据分析,揭示了软索连接接缝的破坏过程和机理,研究发现:1)接缝的抗剪承载力与墙体的厚度和混凝土强度成正相关;2)分布筋可增强预制部分的整体性,进而提高界面的抗剪承载力。研究给出了此种界面的抗剪承载力计算公式。
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