冷挤压套筒连接装配式混凝土剪力墙结构抗震性能研究

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现场拼装施工的特点决定了拼装节点的连接形式是装配式混凝土剪力墙的核心技术,在现有的多种连接方式中,冷挤压套筒连接是一种性价比较高的连接方式,本文提出一种带后浇区的装配式混凝土剪力墙,其特点是后浇区内的墙体竖向钢筋采用冷挤压套筒连接,套筒为单排梅花形布置。本文以剪跨比、轴压比、暗柱构造形式为研究参数,对2片现浇剪力墙和7片冷挤压套筒连接装配式混凝土剪力墙的抗震性能进行了研究,主要工作和成果如下:(1)相同参数的2片现浇试件和对应的1片装配式试件的低周反复荷载试验结果表明:装配式试件的破坏形态与现浇试件非常相似,均为受拉区钢筋屈服,受压区混凝土压碎,水平筋尚未屈服的弯压破坏。两者的滞回曲线均呈弓形,各级滞回环路径相似,饱满程度相同,表明该连接形式应用于装配式混凝土剪力墙的竖向连接是可行的,装配式试件能达到现浇试件的承载力和耗能能力,抗震性能良好。(2)7片剪跨比、轴压比、暗柱构造变化的装配式试件的低周反复荷载试验结果表明:剪跨比λ对试件的破坏形态有重要影响,本文试件中λ=0.9,1.06,1.13的试件为弯剪破坏,λ越大,试件斜截面受剪效应越小;λ>1.13的试件为弯压破坏。随着轴压比增大,水平承载力略有提高,延性明显下降。所有试件的滞回曲线均呈弓形,轻微捏拢或无捏拢。(3)分别使用《混凝土结构设计规范》GB50010-2002推荐的混凝土本构模型和Mander约束混凝土本构模型进行有限元单向推覆模拟试算,结果表明Mander约束混凝土本构模型计算结果与试验非常吻合。在此基础上进行有限元参数化分析,结果表明:剪跨比大于1.7时,承受水平荷载时剪力墙的斜截面受剪效应明显降低,使试件更倾向于弯压破坏;而当轴压比在0.62左右时,荷载峰值对应的位移角最大,轴压比大于或小于此值时,峰值位移角都有所减小;适当调整暗柱的尺寸,既可以提高试件的水平承载力,也能改善试件的延性。
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