【摘 要】
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预制装配式混凝土建筑结构有利于大规模的生产、建造速度快、工期时间短、节能环保等优点,目前已经被广泛应用于建筑行业的各个领域。但是目前现阶段对于框架-剪力墙结构(简称框剪结构)的研究还比较少,对装配式混凝土建筑结构的研究,还是主要集中于框架结构和剪力墙结构,而且对框剪结构中柱-墙的连接方式及连接性能的研究更少。为了提高装配式柱-墙结构的预制化率,本文提出了四种钢筋搭接连接预制柱与预制墙的方法,设计并
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预制装配式混凝土建筑结构有利于大规模的生产、建造速度快、工期时间短、节能环保等优点,目前已经被广泛应用于建筑行业的各个领域。但是目前现阶段对于框架-剪力墙结构(简称框剪结构)的研究还比较少,对装配式混凝土建筑结构的研究,还是主要集中于框架结构和剪力墙结构,而且对框剪结构中柱-墙的连接方式及连接性能的研究更少。为了提高装配式柱-墙结构的预制化率,本文提出了四种钢筋搭接连接预制柱与预制墙的方法,设计并制作了六个试件,主要研究其抗剪性能,试件各不相同,分别为整体现浇、U型筋搭接(设键槽)、直型筋搭接(设键槽)、连环扣搭接(设键槽)、直筋U型筋搭接(设键槽)、U型筋搭接(无键槽)。为了研究装配式柱-墙结构连接的可行性及连接面的抗剪性能,用300吨邦威作动器对试件进行反复压剪试验。通过试验和分析计算试件特征荷载、特征位移、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线和耗能能力的得出下列结论:这四种预制柱-墙钢筋连接方式都能够有效传力,柱-墙连接钢筋的搭接方式和搭接长度都较为合理,其中连环扣搭接、直筋U型筋搭接承载力较强,刚度退化和耗能能力也都较好:另外,装配式结构和现浇结构的破坏形式存在一定的区别,装配结构相比现浇试破坏的缓慢,其中直型筋搭接、连环扣搭接、直筋U型筋搭接试件破坏十分均匀,刚度退化和耗能能力也都比现浇试件强,但是装配式结构的极限承载力要弱于现浇结构;设置键槽试件与无键槽试件极限承载力相差30%以上,破坏形式差别很大,可以看出键槽等物理键对于预制柱-墙的连接面的性能有着显著影响,在预制柱与预制墙的接触面处起到了咬合作用,改善了连接面的力学性能。在试验的基础上运用有限元分析软件ABAQUS对柱-墙试件进行了非线性 有限元分析,对模拟过程进行了简单的分析,发现试件破坏形态、应力分布情况和承载力大小的模拟分析结果与试验的结果有较好的吻合,进一步验证了钢筋连接方式的可靠性和可行性。参考并依据最新研究成果国内外参考文献中提出了的相关的抗剪承载力的计算的公式,计算试件的相关计算的强度,并依据这些数据,分析并提取与本课题研究相关的重要因素,总结出预制柱与预制墙结合面的抗剪承载力简化计算表达式,并根据试验数据对简化计算公式可行性进行验算。
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