预制装配式混凝土框架减震墙板结构抗震性能研究

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装配式混凝土框架减震墙板结构是近年来提出的一种新的结构体系。为了研究装配式混凝土框架减震墙板结构的抗震性能以及作用机理,本文对该结构进行试验研究和有限元模拟,主要研究内容以及结论如下:(1)对五榀装配式减震墙板框架、装配式空框架和装配式普通墙板框架进行低周反复试验,对比研究了不同墙板对装配式框架抗震性能的影响。研究结果表明:装配式减震墙板各个试件的滞回曲线饱满,在荷载加载过程中各个减震墙板试件减震机理明显且可行,减震墙板释放掉了对结构的整体刚度,减小了对结构的约束作用,减震墙板在加载过程中按照预定的期望和机理工作,在荷载加载过程中参与耗能。减震墙板在整个加载过程中墙体保护程度较好。普通墙板破坏十分严重,尤其是竖向墙板出现大面积掉落;横装普通墙板角部受到挤压破坏严重,减震墙板的优越性十分明显。(2)通过有限元分析软件ABAQUS模拟分析空框架以及两个减震墙板受力特点和破坏模式。研究结果表明:通过建立实体试件有限元模型对比分析了空框架以及减震墙板在加载过程中受力特点以及破坏形态,模拟与试验吻合较好,破坏相似。有限元分析DWF1固定端连接件处墙板塑性累积较大,墙板破坏严重;DWF2由于强度不够导致部分墙板单元角部有微小墙板剥落,减震墙板在加载过程中滑移明显,耗能机制符合预期。(3)通过设计16组不同参数分析减震墙板模型,研究对比不同减震层摩擦系数、墙板厚度、轴压比以及不同墙板块数下对减震墙板抗震性能的影响及规律,结果表明:阻尼层摩擦系数增大,在不同程度上增加了装配式混凝土框架减震墙板结构极限位移下的承载力、初始刚度。在实际应用中,阻尼层建议采用摩擦系数较大的阻尼层材料。减震墙板的厚度的增加,将在一定程度上增加装配式混凝土框架减震墙板结构的峰值荷载,对初始刚度和屈服位移影响较小,在实际应用中可根据实际情况及建筑各方面的要求确定减震墙板的厚度。轴压比对装配式混凝土框架减震墙板结构的屈服荷载、初始刚度和极限位移荷载影响较大。屈服荷载、初始刚度和峰值荷载随着轴压比的增加而呈上升的趋势。不同墙板块数对装配式混凝土框架减震墙板结构承载力有明显提高的。墙板块数为2块时,较3块、4块、5块墙板的承载力分别提高了5%、8.98%、13.11%。墙体块数的数量增加对结构抗侧刚度的有所削减。说明块数较少时,墙板对结构约束较强,但是墙板过多的时候会导致墙板整体性较差,不利于结构抗震性能,所以框架中选择3块比较合适。
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