环筋扣合锚接叠合剪力墙抗震性能模拟分析

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lpt207
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叠合剪力墙是装配式剪力墙的一种,它兼具现浇结构的整体性和预制结构的高效节能性,具有非常好的应用前景。目前,叠合剪力墙的水平节点多采用插筋连接和套筒灌浆连接,但是插筋连接叠合剪力墙的节点混凝土保护层厚度过大,连接性能较差;套筒灌浆连接叠合剪力墙的装配工序复杂,施工进度慢。鉴于此,本研究将环筋扣合连接应用于叠合剪力墙水平节点连接处。环筋扣合锚接叠合剪力墙的环扣连接筋在构件生产时内置于两侧预制墙板,无需在施工时重新安装,既能加快施工进度,又能使连接节点具有合理的混凝土保护层厚度。此外,环筋扣合连接成本较低,构造简单,也便于生产运输和吊装。为研究该新型连接叠合剪力墙的抗震性能,本文采用有限元软件ABAQUS对其进行了详细的模拟分析,主要研究工作如下:(1)模拟有效性验证。使用ABAQUS软件对中建七局已有试验的一面环筋扣合锚接全预制装配式混凝土剪力墙进行建模分析。通过对比模拟和试验结果,发现有限元模型的各项抗震性能指标和破坏形态均与试验结果吻合较好,验证了本研究建模所选参数的准确性以及建模流程的可行性。(2)环筋扣合锚接叠合剪力墙建模及抗震性能分析。在有效性验证模型的基础上,依据相关规范设计和建立了环筋扣合锚接叠合剪力墙有限元模型,并将其与现浇剪力墙模型的抗震性能进行对比分析。研究发现:环筋扣合锚接叠合剪力墙的承载力、刚度和耗能能力均优于现浇剪力墙,且环筋扣合连接安全可靠。环筋扣合锚接叠合剪力墙的延性性能虽略差于现浇剪力墙,但其延性系数大于5且极限位移角大于1/120,仍具有较好的塑性变形能力。此外,两面剪力墙的破坏模式一致,均为弯剪破坏。(3)环筋扣合锚接叠合剪力墙抗震性能影响因素分析。通过对18面环筋扣合锚接叠合剪力墙的有限元分析,探究了不同节点箍筋加密情况、混凝土强度、轴压比、纵筋配筋率、高宽比和墙体厚度对结构抗震性能的影响规律。研究发现:节点设置加密箍筋能提升结构抗震性能,且加密箍筋直径越大,抗震性能越好,但是当直径由10mm继续增大时,结构抗震性能提升幅度很小。随着混凝土强度、轴压比和纵筋配筋率的增大,结构承载力和刚度逐渐增大,延性降低。增大高宽比,结构承载力、刚度和耗能能力下降,而延性越来越好。墙厚越大,结构抗震性能越好,但当墙厚增至300mm时,节点环形钢筋会发生屈服,降低节点连接性能。
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