预制带肋墙板叠合墙抗剪性能的有限元分析

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预制带肋墙板叠合墙是由两侧的预制带肋墙板和中间的后浇混凝土形成的一种新型墙体,为研究其抗剪性能,本文设计了七组预制带肋墙板叠合墙模型和一组全现浇钢筋混凝土剪力墙对比模型,然后用有限元分析软件ABAQUS进行单向加载下的计算。前六组叠合墙模型根据板缝方向又分为板缝竖直和板缝水平两种情况,在进行有限元分析时分别考虑了高宽比、轴压比、箍筋的体积配箍率、竖向钢筋配筋率、板缝形式、预应力的影响。第七组叠合墙模型两侧的预制带肋墙板为一侧板缝水平,另一侧板缝竖直。第八组为全现浇钢筋混凝土剪力墙对比模型。各组模型中钢筋强度与混凝土强度均相同。有限元计算结果表明,预制带肋墙板叠合墙的抗剪承载力随高宽比的增大而降低,随轴压比的增大而增大,延性随高宽比的增大而提高,随轴压比的增大而降低。暗柱中竖向钢筋的配筋率对预制带肋墙板叠合墙的抗剪承载力有明显提高,但对初始刚度影响不大。通过比较发现,在相同的配筋条件下,预制带肋墙板叠合墙模型和全现浇钢筋混凝土剪力墙对比模型的抗剪承载力及延性相差不大。计算结果还表明,预制带肋墙板的板缝形式、板缝方向对墙体的抗剪承载力和延性有影响,但影响并不大。同时,对叠合墙体施加预应力不能提高其抗剪承载力,但可延缓墙体的开裂。通过比较抗剪承载力的理论计算值与模拟值,初步确定预制带肋墙板叠合墙的抗剪承载力可按混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)中的剪力墙抗剪承载力计算公式计算。
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