开洞CS复合墙板力学性能研究

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近年来,由于适应我国墙体改革及住房产业化的要求,CS复合墙板已经在工程中得到了广泛的应用。天津大学对CS板式住宅结构体系进行了静力计算方法、动力特性、结构抗震性能、整体性和倒塌模式等方面的研究也取得了很大进展。目前,对开洞CS复合墙板承重能力及水平承载力的研究尚属首次,构件的破坏特点、极限承载力等尚不明确,构件的设计方法、构造措施的规范取值趋于保守,既浪费材料,又给设计带来一定的困难。因此,对于开洞CS复合墙板的承载能力和破坏特征需要进行深入的分析和研究。按照开洞剪力墙的理论分析,开洞CS复合墙板可以分为两侧的墙肢和连梁两部分组成。洞口两侧的混凝土板应看作剪力墙的墙肢;洞口及墙肢上方的混凝土板统一看作连梁。本文一共建立了1组无洞模型和6组开洞模型,分析了无洞及开洞CS复合墙板的竖向承载力和水平承载力,其中三组开洞模型是对竖向承载力的分析,分别考虑了洞口宽度、洞口高度及连梁受拉区的配筋面积三个方面的因素对开洞CS复合墙板竖向承载力的影响,并与无洞模型的竖向承载力作对比;另外三组开洞模型是对水平承载力的分析,分别考虑了轴压比、洞口宽度及洞口高度对开洞CS复合墙板水平承载力的影响,并与无洞模型的水平承载力作对比。本文只讨论洞口系数在20%以上的开洞CS复合墙板模型。结论:开洞CS复合墙板存在一个最小截面,为了分析其竖向承载力,应建立与最小截面的截面积相同的无洞CS复合墙板,并将两者对比。连梁受拉区无配筋的开洞CS复合墙板竖向承载力较小。洞口越高,竖向承载力就越小,但连梁受拉区配置水平钢筋时,开洞CS复合墙板的竖向承载力会增大,甚至超过与其最小截面积相同的无洞CS复合墙板;开洞CS复合墙板的水平承载力随着轴压比的增加而增加,延性随着轴压比的增加而减小,当轴压比达到0.3时,破坏形态变为脆性破坏。随着洞口宽度或者洞口高度的增加,开洞CS复合墙板的水平承载力都会降低。
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