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传统多层住宅砌体结构抗震能力较差。高层住宅剪力墙结构对墙体厚度的限制及其配筋构造,在多层剪力墙结构中直接套用存在造价较高、墙体较厚,难以推广的问题。在多层剪力墙结构中,研发一种简化配筋,易于施工,用永久性保温砌模代替传统模板,具有良好抗震性能,抗震节能一体化的住宅结构体系已成工程亟需。本文提出了一种异形截面暗柱单排配筋保温模块剪力墙住宅结构体系,具有比砌体住宅结构抗震能力强,克服框架结构室内出柱楞的弊端,抗震节能一体化的特点;较系统的进行了低周反复荷载作用下的抗震性能试验,研究了承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能和破坏特征,建立了有限元分析模型,进行了数值模拟,分析损伤演化过程,揭示抗震机理,优化了设计参数,提出了承载力模型,为工程应用奠定了基础。 主要工作: 1.提出了异形边截面暗柱单排配筋保温模块再生混凝土剪力墙结构,进行了6个足尺剪力墙试件的低周反复荷载试验。研究了高宽比、混凝土强度、墙体配筋、模块孔洞、面层砂浆对剪力墙受力性能的影响;分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能和破坏特征,阐明了试件损伤演化过程;揭示了面层砂浆-保温模块-混凝土墙体共同工作的机理。 2.基于试验,建立了受剪承载力计算模型与公式,计算结果与实测符合较好。 3.建立了符合异形截面暗柱单排配筋保温模块墙体构造特点的有限元分析模型,用ABAQUS软件进行了数值模拟,模拟所得墙体损伤特征及受力,变形曲线与试验符合较好。 主要结论: 1.提出的异形截面暗柱单排配筋保温模块再生混凝土剪力墙,实现了保温承重一体化,成本较低,施工简便,保温性能和抗震性能良好;面层砂浆-保温模块-混凝土墙体共同工作性能良好,可显著提高墙体的抗震耗能能力。 2.提出的新型村镇住宅抗震节能结构,可用于村镇低层房屋建造;给出的力学模型与公式,以及设计方法与构造措施,可供工程抗震设计参考。