带异形钢管混凝土连接件的预制剪力墙抗震性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anmy
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近年来我国倡导大力推广装配式剪力墙建筑体系,且目前灌浆套筒连接和预留孔浆锚搭接等逐渐成熟的湿式连接作为主推方式,被广泛应用于竖向受力钢筋连接,但其存在灌浆质量难以保证且检测困难等明显缺陷,安全隐患较大,而干式连接可大幅减少现场湿作业,保证施工精度和质量,能够有效避免上述湿式连接问题。本文借鉴了已有的干式连接和异形钢管混凝土短柱的研究,提出了水平接缝以异形多腔钢管混凝土短柱作为连接件,将上下层预制剪力墙结构通过螺栓连接的方式拼装成整体,共同承担荷载作用。对于预制装配式剪力墙结构,水平接缝的连接节点可靠性是影响整体结构抗震性能的重要影响因素。主要研究内容和成果如下:(1)进行了3片预制剪力墙和2片现浇剪力墙足尺试件的拟静力试验,通过破坏模式、承载力、刚度、延性耗能等方面,对比分析了采用本文干式连接方式的预制剪力墙和现浇剪力墙的抗震性能。试验结果表明,预制试件破坏模式为弯曲破坏,破坏主要集中在暗柱区域的混凝土压碎和钢筋断裂,连接钢板轻微翘曲和螺母松动;滞回曲线饱满程度与现浇试件近似,且预制试件残余变形明显小于预制试件;两者的屈服荷载和峰值荷载相近;预制试件的初始刚度略低,试件屈服后刚度基本与现浇试件相同;预制试件的弹塑性位移角和极限位移角更大,在延性和耗能方面表现较好;两种暗柱截面尺寸的剪力墙抗震性能基本一致。(2)基于ABAQUS有限元软件实现了本文干式连接预制装配式混凝土剪力墙的精细化有限元模拟分析,模型分析结果与试验结果整体吻合较好;在此基础上对其进行了参数影响分析,考察了混凝土强度等级、轴压比和暗柱受力纵筋等参数对预制剪力墙的力学性能影响规律。分析结果表明,随着混凝土强度等级的提高,剪力墙的屈服位移、峰值位移和峰值荷载越大,延性越好;纵向连接关键部位的钢管混凝土,在含钢率较高情况下,钢管内部混凝土强度等级对剪力墙整体力学性能影响较小;轴压比的增加能显著提高承载力,但延性降低;增大剪力墙内部纵向钢筋直径能有效提高剪力墙的峰值承载力,配筋达到限值后效果不明显。
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