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施工缝是钢筋混凝土结构中无法回避且必然存在的重要问题。尽管一般并不存在宏观尺度上的“缝”,但由于材料性能的不连续性导致两阶段浇筑的混凝土在接缝处成为混凝土结构的薄弱部位。目前,很多研究只是针对于试块或构件在静力条件下的研究,其对结构的影响程度及影响范围研究方向很局限,特别是对于隔震结构的研究更少。因为缺乏关于施工缝对结构整体的影响程度的分析以及系统的理论支持,在很多时候设计时不考虑施工缝的影响,一般均按整浇时来考虑。而这是与实际情况不符的,特别是在地震动力作用下可能有更明显的影响。 (1)本文首先对带有施工缝的钢筋混凝土柱构件进行了抗震性能的拟静力试验研究。试验表明施工缝界面处混凝土的粘结性能差,荷载作用下率先引起裂缝,而且后期裂缝宽度开展较大。基于试验的分析,建立施工缝的数值模型,模拟结果与试验较为吻合。而且研究发现,轴压比对施工缝影响较大,带施工缝柱与整浇柱的水平向最大承载力均随轴压比的降低而降低。同一轴压比下带施工缝柱的水平向承载力小于整浇柱,而延性要大于整浇柱。 (2)其次,建立对比模型,研究上部结构设有施工缝时,施工缝的设立使得基础隔震框架上部结构的层间位移增大。对于在柱底和柱顶设立施工缝的框架来说,除了跨中梁底的损伤外,损伤会沿着梁两端顶面沿柱方向水平延伸,引起一定程度柱的损伤。罕遇地震下,设立施工缝后的抗倾覆安全系数降低,对结构的抗倾覆性能造成不利影响。 (3)最后,针对某高校实验楼基础隔震结构在施工过程中为了施工方便在隔震层下支墩设置水平向的施工缝现象,建立隔震层下支墩带有施工缝的基础隔震RC框架结构多尺度模型。隔震结构下支墩设立施工缝后,因地震作用施工缝粘结界面产生滑移,新老混凝土界面摩擦耗能以及钢筋提前局部屈服。因此,在一定程度上减缓地震对上部结构的作用。但是,地震作用下结构损伤最先始于施工缝位置,施工缝粘结面耗能大,支墩刚度较低,意味着提前进入损伤状态,且集中于施工缝局部位置,致使结构局部混凝土剪坏,钢筋提前屈服。 通过本文分析得知,施工缝之间力的传递是靠混凝土之间的摩擦以及钢筋的销栓作用来实现的。施工缝粘结界面以及钢筋在地震等往复外力作用下进行消耗一部分能量,在一定程度上对减小结构的响应起到正面作用。但与此同时,局部的耗能将导致施工缝位置可能提前进入塑性损伤阶段,若在地震输入烈度较大以及持时较长时,可能导致梁柱节点出现塑性铰而致使结构局部构件的失效或结构最终的连续性倒塌。