預(yù)制疊合剪力墻是從德國引進的一種適合我國住宅產(chǎn)業(yè)化的建筑結(jié)構(gòu)體系,其實際工程應(yīng)用主要包括設(shè)計、工廠預(yù)制生產(chǎn)、運輸、現(xiàn)場安裝施工等流程,具有工廠制作標準化、現(xiàn)場施工流程化等優(yōu)點,使得該結(jié)構(gòu)體系不僅質(zhì)量穩(wěn)定可靠、節(jié)能環(huán)保,而且施工速度快,可以縮短工期、降低綜合造價。近些年來伴隨著我國住宅產(chǎn)業(yè)化事業(yè)的發(fā)展,預(yù)制疊合剪力墻體系也得到了積極的研究與推廣,在部分地區(qū)已經(jīng)取得了一定的應(yīng)用,但是對該建筑體系的應(yīng)用仍不可避免地存在一些亟待解決的難題。預(yù)制疊合剪力墻應(yīng)用于高層建筑時,需要的墻體厚度可能較大。此外,預(yù)制疊合剪力墻與上下部結(jié)構(gòu)連接的水平拼縫以及與水平結(jié)構(gòu)連接的豎向拼縫相對薄弱,嚴重影響結(jié)構(gòu)的整體性及抗震性能,這些問題都使得它的應(yīng)用受到一定的限制。我國采用的是德國的疊合板技術(shù),預(yù)制疊合剪力墻墻片由內(nèi)外兩片混凝土外殼通過格構(gòu)鋼筋連接,在工廠進行預(yù)制。制作過程中,先制作鋼筋骨架,平放澆筑一層混凝土外殼,然后翻轉(zhuǎn)澆筑另一側(cè)混凝土外殼,制作過程比較繁瑣,且疊合剪力墻墻片自重大,長途運輸難度較高,同時,現(xiàn)場施工過程中,由于自重較大,需要大型吊裝設(shè)備,拼裝過程操作較為繁瑣。為了使疊合板剪力墻的施工過程更加簡便、高效,我們嘗試提出由兩塊獨立預(yù)制帶U型筋混凝土板拼裝且中間澆注自密實混凝土的新型帶X形鋼板暗支撐疊合剪力墻。本文同時結(jié)合了試驗研究與有限元分析,對這兩種帶U型筋疊合剪力墻進行了系統(tǒng)的研究與分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)對1片帶鋼板暗支撐的水平U型筋自密實混凝土疊合剪力墻和1片帶鋼板暗支撐的豎向U型筋自密實混凝土疊合剪力墻進行了擬靜力試驗,系統(tǒng)地比較分析了兩個試件的破壞形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線、承載力、延性、剛度退化及耗能等性能。研究結(jié)果表明:與水平U型筋疊合剪力墻相比,豎向U型筋疊合剪力墻的裂縫分布及破壞形態(tài)與前者基本相同,均為彎剪破壞,承載力與各項抗震指標也均與前者相當(dāng),有良好的抗震性能;U型筋構(gòu)造合理,未出現(xiàn)任何豎向裂縫及相對錯動,試件呈現(xiàn)出良好的整體性,預(yù)制墻體與現(xiàn)澆墻體可以協(xié)同受力。(2)利用ABAQUS軟件,以雙向非線性彈簧來模擬剪力墻試件中新舊混凝土結(jié)合界面的力學(xué)行為,并建立有限元模型來模擬本文兩個剪力墻試件在軸壓和水平單調(diào)荷載共同作用下的性能。分析表明有限元計算的結(jié)果與試驗結(jié)果擬合良好,驗證了本文建模方法及參數(shù)選取的合理性。(3)在有限元模型有效的基礎(chǔ)上,以軸壓比、暗柱配筋率及暗支撐含鋼率為變量,依次探究了這些參數(shù)對兩片帶U型筋的剪力墻峰值承載力、剛度及變形能力等性能的影響。有限元分析結(jié)果表明:隨著軸壓比的增大,構(gòu)件的的承載力及剛度都會提高,但是軸壓比過大會降低試件的變形能力,對抗震不利;增大剪力墻暗柱的配筋率,可以明顯提高構(gòu)件的承載力;增大剪力墻暗支撐的含鋼率,可以增大構(gòu)件承載力并改善構(gòu)件延性。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU398.2;TU352.11
【部分圖文】：

剛度退化曲線

能量耗散系數(shù)計算示意圖

【參考文獻】

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本文編號：2827973