【摘 要】
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榫卯连接装配整体式剪力墙是一种新型全预制混凝土剪力墙结构,其以带横向凹槽及竖向孔洞的预制混凝土墙板为基本装配单元,具有易于生产、运输、安装便利等优点。本文采用试验、有限元模拟及理论分析相结合的方法,研究了带竖向接缝的榫卯连接装配整体式剪力墙的抗震性能,并对榫卯接缝抗剪承载力计算公式进行了探讨。本文主要工作及取得的主要成果如下:(1)进行了3片剪跨比为1.5的榫卯连接装配整体式剪力墙试件及1片现浇钢
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榫卯连接装配整体式剪力墙是一种新型全预制混凝土剪力墙结构,其以带横向凹槽及竖向孔洞的预制混凝土墙板为基本装配单元,具有易于生产、运输、安装便利等优点。本文采用试验、有限元模拟及理论分析相结合的方法,研究了带竖向接缝的榫卯连接装配整体式剪力墙的抗震性能,并对榫卯接缝抗剪承载力计算公式进行了探讨。本文主要工作及取得的主要成果如下:(1)进行了3片剪跨比为1.5的榫卯连接装配整体式剪力墙试件及1片现浇钢筋混凝土剪力墙对比试件的拟静力试验,探究新型剪力墙的抗震性能及不同榫卯板构造、水平分布钢筋配筋率对新型剪力墙抗震性能的影响,研究表明:榫卯连接装配整体式剪力墙具备良好的抗震性能,刚度退化速率小于现浇剪力墙,累计耗能显著大于现浇剪力墙,延性系数均超过3.80,极限位移角大于1/60,满足规范要求。榫卯连接装配整体式剪力墙破坏形态与现浇剪力墙不同,现浇剪力墙破坏区域集中于墙体根部,峰值荷载时墙体根部混凝土出现压溃现象;榫卯剪力墙墙体破坏区域主要集中于榫卯板横向凹槽底部及凸起部位根部,峰值荷载时墙体根部混凝土基本无压溃现象,且在峰值荷载后榫卯剪力墙中部竖缝形成两条通长裂缝,墙体进入墙柱组合体受力阶段,大大提升了榫卯剪力墙的变形性能。榫卯板纵向孔洞内缘与横向凹槽内侧平齐可延缓减少榫卯接缝的破坏,平齐试件产生裂缝更少,墙体根部混凝土压溃的面积及程度更小,纵向孔洞内缘与横向凹槽内侧是否平齐对榫卯连接装配整体式剪力墙的承载能力影响不大。水平钢筋配筋率会影响榫卯连接装配整体式剪力墙的破坏程度,配筋率的提高会减小榫卯接缝在峰值荷载前的破坏程度,对承载能力的影响不大。(2)使用有限元软件ABAQUS对榫卯连接装配整体式剪力墙进行了数值模拟,考虑箍筋对混凝土的约束作用及新-旧混凝土结合面接触受力属性的数值模型计算所得结果与试验结果吻合良好;在有限元模型合理可靠的基础上,分析不同参数对榫卯连接装配整体式剪力墙抗震性能的影响,得出结论:纵向孔洞尺寸对榫卯连接装配整体式剪力墙承载能力的影响较小,对接缝整体破坏程度影响显著,建议榫卯板纵向孔洞内缘与横向凹槽内侧平齐。边缘构件纵筋配筋率的提高,会提高墙体峰值承载力,对峰值位移角影响不大,延性在较高配筋率时表现较差,试件破坏提前;水平钢筋配筋率对墙体抗震性能的影响不大;增加轴压比会提高试件的峰值承载力,但会降低试件的变形性能。(3)对影响榫卯连接装配整体式剪力墙接缝抗剪性能的因素进行了分析总结,提出了榫卯接缝抗剪强度计算公式,并与文献中试验数据进行了对比。
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