【摘 要】
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目前,在我国对建筑行业的环保概念和可持续发展理念大力提倡的背景下,绿色装配式建筑得到大力推广和应用,采用工业化建造方式的装配式复合墙结构体系完全符合我国国情对建筑行业的环保政策要求。为适应预制装配式复合结构体系的发展要求,影响预制装配式复合结构体系的推广应用的关键性问题为结构构件之间的边界干式连接技术。本文针对装配式复合墙结构,提出对一字型双榀全装配式复合墙的水平接缝和竖向接缝采用螺栓连接的方式,
【基金项目】
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国家自然科学基金项目;新型装配式抗震墙结构的协同工作性能与抗震设计理论研究(51578446); 国家自然科学基金项目;基于新型连接技术的绿色装配式复合墙结构性能与设计方法(51978566);
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目前,在我国对建筑行业的环保概念和可持续发展理念大力提倡的背景下,绿色装配式建筑得到大力推广和应用,采用工业化建造方式的装配式复合墙结构体系完全符合我国国情对建筑行业的环保政策要求。为适应预制装配式复合结构体系的发展要求,影响预制装配式复合结构体系的推广应用的关键性问题为结构构件之间的边界干式连接技术。本文针对装配式复合墙结构,提出对一字型双榀全装配式复合墙的水平接缝和竖向接缝采用螺栓连接的方式,以试验研究、数值模拟及理论分析为研究手段,针对该一字型双榀全装配式复合墙试件的性能展开相关研究。本文的主要研究内容和成果如下:1、完成了4榀基于螺栓连接的一字型双榀预制全装配式复合墙体的拟静力试验,通过将3榀带竖向接缝的螺栓连接一字型双榀全装配式复合墙体与1榀底部水平接缝采用螺栓连接的整浇装配式复合墙板进行对比,研究采用螺栓连接的双榀全装配式复合墙承载力、刚度、滞回性能、延性及耗能能力等抗震性能指标,探究竖向接缝采用螺栓连接技术的有效性,以及其竖向接缝连接件的连接钢板厚度对其承载能力、刚度的影响。试验研究结果表明:各装配式复合墙试件的破坏模式均为剪切型破坏;螺栓连接对于双榀预制装配式复合墙板之间的竖向接缝来说是一种十分有效干式连接方式;试件的承载力、刚度、延性在一定限度范围内随竖向接缝连接钢板厚度增加而增大。2、通过数值模拟软件ABAQUS对基于螺栓连接的一字型双榀全装配式复合墙体进行了数值分析,与试验结果进行对比验证了模型的可靠性;并对螺栓直径、竖向接缝连接钢板厚度、砌块及混凝土强度、肋梁肋柱纵筋配筋率、轴压比、墙体高宽比值等参数进行扩展分析,分析以上参数对复合墙体试件承载力、连接件滑移的影响规律。模拟分析结果表明:连接钢板厚度、轴压比、砌块强度越大以及配筋率越高,承载力越大;同时,轴压比越大,连接件的滑移现象产生越晚。3、在试验研究及数值模拟的基础上,对基于螺栓连接的一字型双榀全装配式复合墙体的破坏机理进行了分析,考虑连接件及关键参数对墙板受剪承载力的影响,建立了一字型双榀复合墙板斜截面受剪承载力的简化计算模型,提出了适用于采用螺栓连接的一字型双榀全装配式复合墙体斜截面受剪承载力公式;将墙体受剪承载力的计算值与试验值(模拟值)进行了对比分析,结果表明:该一字型复合墙体承载力计算值与试验值(模拟值)的误差均在10%以内,本文所提出的一字型双榀复合墙的计算公式具有一定的精度;同时,对一字型复合墙板的接缝抗剪机理及工作性能进行分析,提出使用于采用螺栓连接的一字型双榀复合墙体的水平接缝和竖向接缝抗剪承载力计算公式,可为实际工程提供经验参考。
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