新型装配式PC填充墙框架抗震性能试验研究

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本文设计5榀1/2缩尺的新型装配式PC填充墙框架试件,采用低周往复加载的方法对其抗震性能进行了科学系统的分析。5个试件具有相同的配筋构造、尺寸及轴压比,研究不同后浇带材料、是否砌筑砌体填充墙和砌体填充墙体是否开洞对新型装配式PC框架抗震性能的作用。通过观察试件裂缝发展及最终破坏模式,以及对比分析各试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、耗能能力与延性系数等抗震指标对该PC框架结构的受力性能进行分析。得到主要结论如下:(1)5榀框架的梁-梁预制节点区域裂缝少且裂缝宽度很小,没有发生明显破坏,柱-柱节点区破坏是以钢筋屈服及混凝土压碎为特征的弯曲破坏,无机械套筒连接破坏,说明推荐的新型预制装配式框架节点工作性能良好,整体抗震性能与现浇框架类似。(2)通过对比带填充墙框架与预制纯框架抗震性能,表明砌体填充墙可以明显提高预制纯框架的极限承载力和初始刚度,其中2榀开洞填充墙框架均发生砌体填充墙先行破坏,主体框架最终发生与纯框架类似的梁端塑性铰破坏形态。属于“强框架,弱填充墙”类型,弥补了带填充墙框架低变形能力和耗能能力的不足。(3)与开洞填充墙框架相对比,满砌填充墙框架具有更高的承载力和初始刚度,但是由于其柱端容易发生脆性的剪切破坏,导致极限变形能力降低,从而减弱其耗能能力。说明填充墙与周边框架的相互作用,由于其刚度比的不同,容易改变周边框架的破坏模式,从而对抗震耗能造成不利影响。(4)通过对纯框架和填充墙框架的后浇带使用高延性纤维混凝土,发现纤维混凝土提升框架极限承载力和初始刚度非常有限,但是由于纤维混凝土延迟了底部柱-柱节点的混凝土裂缝的发展,纤维混凝土可以明显延迟框架的刚度退化和提高其耗能能力。
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