足尺水泥聚苯模殼格構(gòu)式混凝土填充墻鋼筋混凝土框架抗震性能試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 06:58
為研究水泥聚苯模殼(EPSC)格構(gòu)式混凝土填充墻鋼筋混凝土(RC)框架的抗震性能,對一足尺單層EPSC格構(gòu)式混凝土填充墻RC框架模型進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。試驗(yàn)中考慮了墻體開洞及墻體與RC框架的連接方式,研究了不同強(qiáng)度地震動(dòng)作用下模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)、層間剪力和動(dòng)應(yīng)變反應(yīng)。研究結(jié)果表明:連續(xù)強(qiáng)震動(dòng)作用下EPSC裂縫數(shù)量較多,部分格構(gòu)柱水平開裂,而RC框架未發(fā)現(xiàn)損傷,EPSC格構(gòu)式混凝土填充墻RC框架具有良好的抗震性能;模型最大層間位移角僅為1/513,格構(gòu)式混凝土墻體的存在極大增強(qiáng)了RC框架的抗側(cè)剛度;墻體與RC框架設(shè)置不同間距、長度的拉結(jié)筋均能提高墻體的平面外穩(wěn)定性能,可控制墻體與框架協(xié)同工作。
【文章來源】:建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
EPSC格構(gòu)式混凝土墻體
圖1 EPSC格構(gòu)式混凝土墻體與普通填充墻體相比,EPSC格構(gòu)式混凝土墻體具有以下優(yōu)勢[11-15]:1)輕質(zhì)。模殼由水泥、聚苯乙烯和外添加劑等材料制成,干密度輕,體積相同的墻體,實(shí)心混凝土墻體質(zhì)量是其墻體的9倍。2)保溫、隔熱、節(jié)能。該體系構(gòu)件的導(dǎo)熱系數(shù)極低,250 mm厚的墻體熱阻值1.5 m2·K/W,傳熱系數(shù)0.59 W/(m2·K),能有效杜絕熱橋,滿足國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。3)環(huán)保、利廢。模殼原材料可采用工業(yè)廢料、廢棄聚苯乙烯塑料泡沫生產(chǎn),有利于減少白色污染。4)防火、阻燃、隔聲。當(dāng)墻體厚度為250 mm時(shí),其耐火極限可達(dá)4 h,可減弱火災(zāi)作用下主體承重結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重?fù)p壞。5)施工快捷。墻體不需要模板支護(hù),可直接進(jìn)行裝配。因此,該墻體能有效改善墻體保溫材料普遍存在的問題,而且具有整體性好、工程造價(jià)低,多種結(jié)構(gòu)形式組合等優(yōu)點(diǎn),在多層及高層建筑結(jié)構(gòu)體系中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
本試驗(yàn)在中國地震局工程力學(xué)研究所大型振動(dòng)臺(tái)(5.0 m×5.0 m,25.0 t)上進(jìn)行。原型為12層EPSC格構(gòu)式混凝土填充墻RC框架,考慮振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面尺寸、承載能力等技術(shù)指標(biāo),依據(jù)GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,試驗(yàn)?zāi)P筒捎脝慰鐔螌幼愠逧PSC格構(gòu)式混凝土填充墻RC框架,如圖3所示,為了方便觀察裂縫的發(fā)展,對墻體表面進(jìn)行了抹漿處理。模型結(jié)構(gòu)平面布置及配筋詳見圖4和圖5,框架梁與柱采用整體支,F(xiàn)澆的方式。墻體骨架采用C15自密實(shí)混凝土灌注而成,混凝土格構(gòu)梁(橫肢)、格構(gòu)柱(豎肢)的橫截面上直徑為0.16 m的芯孔的中心線間距為0.3 m,如圖6所示。配筋及芯孔布置如圖7所示,藍(lán)色線條表示墻體鋼筋。RC框架與格構(gòu)式混凝土墻體之間的連接方式為“柔性”連接,即框架與墻體采用拉結(jié)筋連接,框架-墻體界面縫隙中填充柔性發(fā)泡劑?蚣芰、柱受力筋均為HRB335,箍筋為HPB300,墻體拉結(jié)筋為HRB400。在試驗(yàn)前對模型結(jié)構(gòu)的材料特性進(jìn)行了室內(nèi)測定,混凝土材料的性能參數(shù)如表1所示,鋼筋HPB300、HRB335、HRB400屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值依次為300、335、400 MPa,EPSC標(biāo)準(zhǔn)試塊的性能參數(shù)詳見文獻(xiàn)[9,11,14]。圖4 模型平面圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]湖南省能源碳排放峰值預(yù)測的研究[J]. 陳志建,張立,劉月梅,孔凡斌. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]地震作用下鋼筋混凝土框架-填充墻相互作用分析[J]. 金昊貴,李鴻晶,孫廣俊. 地震工程與工程振動(dòng). 2017(04)
[3]高烈度地區(qū)設(shè)置少量鋼筋混凝土翼墻對框架結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 蔣媛. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]L形邊框單排配筋保溫模塊矮剪力墻抗震性能研究[J]. 周中一,曹萬林,張勇波. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]保溫模塊單排配筋再生混凝土中高剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張勇波,曹萬林,周中一,董宏英,程娟. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(09)
[6]不同構(gòu)造EPS模塊再生混凝土剪力墻抗剪性能試驗(yàn)研究[J]. 曹萬林,馬恒,張建偉,張勇波,陳麗. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(04)
[7]保溫模塊單排配筋再生混凝土低矮剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 曹萬林,程娟,張勇波,周中一,董宏英. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]小剪跨比格構(gòu)式混凝土墻體抗震性能試驗(yàn)[J]. 周靜海,王鵬里,孟憲宏,朱靜雯,侯延澤,張志偉. 地震工程與工程振動(dòng). 2011(03)
[9]大網(wǎng)格混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張微敬,杜軼男,康洪震,錢稼茹,馮葆純. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]保溫砌;炷辆W(wǎng)格墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 王奇,錢稼茹,馬寶民,胡慶昌,馮葆純. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2004(04)
碩士論文
[1]水泥聚苯模殼格構(gòu)式墻體本土化研究[D]. 孫利銘.北京建筑大學(xué) 2015
[2]格構(gòu)式混凝土墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 孫悅.中國地震局工程力學(xué)研究所 2013
[3]水泥聚苯模殼格構(gòu)式混凝土墻體力學(xué)性能研究[D]. 史崇新.大連理工大學(xué) 2011
本文編號:3399694
【文章來源】:建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
EPSC格構(gòu)式混凝土墻體
圖1 EPSC格構(gòu)式混凝土墻體與普通填充墻體相比,EPSC格構(gòu)式混凝土墻體具有以下優(yōu)勢[11-15]:1)輕質(zhì)。模殼由水泥、聚苯乙烯和外添加劑等材料制成,干密度輕,體積相同的墻體,實(shí)心混凝土墻體質(zhì)量是其墻體的9倍。2)保溫、隔熱、節(jié)能。該體系構(gòu)件的導(dǎo)熱系數(shù)極低,250 mm厚的墻體熱阻值1.5 m2·K/W,傳熱系數(shù)0.59 W/(m2·K),能有效杜絕熱橋,滿足國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。3)環(huán)保、利廢。模殼原材料可采用工業(yè)廢料、廢棄聚苯乙烯塑料泡沫生產(chǎn),有利于減少白色污染。4)防火、阻燃、隔聲。當(dāng)墻體厚度為250 mm時(shí),其耐火極限可達(dá)4 h,可減弱火災(zāi)作用下主體承重結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重?fù)p壞。5)施工快捷。墻體不需要模板支護(hù),可直接進(jìn)行裝配。因此,該墻體能有效改善墻體保溫材料普遍存在的問題,而且具有整體性好、工程造價(jià)低,多種結(jié)構(gòu)形式組合等優(yōu)點(diǎn),在多層及高層建筑結(jié)構(gòu)體系中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
本試驗(yàn)在中國地震局工程力學(xué)研究所大型振動(dòng)臺(tái)(5.0 m×5.0 m,25.0 t)上進(jìn)行。原型為12層EPSC格構(gòu)式混凝土填充墻RC框架,考慮振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面尺寸、承載能力等技術(shù)指標(biāo),依據(jù)GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,試驗(yàn)?zāi)P筒捎脝慰鐔螌幼愠逧PSC格構(gòu)式混凝土填充墻RC框架,如圖3所示,為了方便觀察裂縫的發(fā)展,對墻體表面進(jìn)行了抹漿處理。模型結(jié)構(gòu)平面布置及配筋詳見圖4和圖5,框架梁與柱采用整體支,F(xiàn)澆的方式。墻體骨架采用C15自密實(shí)混凝土灌注而成,混凝土格構(gòu)梁(橫肢)、格構(gòu)柱(豎肢)的橫截面上直徑為0.16 m的芯孔的中心線間距為0.3 m,如圖6所示。配筋及芯孔布置如圖7所示,藍(lán)色線條表示墻體鋼筋。RC框架與格構(gòu)式混凝土墻體之間的連接方式為“柔性”連接,即框架與墻體采用拉結(jié)筋連接,框架-墻體界面縫隙中填充柔性發(fā)泡劑?蚣芰、柱受力筋均為HRB335,箍筋為HPB300,墻體拉結(jié)筋為HRB400。在試驗(yàn)前對模型結(jié)構(gòu)的材料特性進(jìn)行了室內(nèi)測定,混凝土材料的性能參數(shù)如表1所示,鋼筋HPB300、HRB335、HRB400屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值依次為300、335、400 MPa,EPSC標(biāo)準(zhǔn)試塊的性能參數(shù)詳見文獻(xiàn)[9,11,14]。圖4 模型平面圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]湖南省能源碳排放峰值預(yù)測的研究[J]. 陳志建,張立,劉月梅,孔凡斌. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]地震作用下鋼筋混凝土框架-填充墻相互作用分析[J]. 金昊貴,李鴻晶,孫廣俊. 地震工程與工程振動(dòng). 2017(04)
[3]高烈度地區(qū)設(shè)置少量鋼筋混凝土翼墻對框架結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 蔣媛. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]L形邊框單排配筋保溫模塊矮剪力墻抗震性能研究[J]. 周中一,曹萬林,張勇波. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]保溫模塊單排配筋再生混凝土中高剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張勇波,曹萬林,周中一,董宏英,程娟. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(09)
[6]不同構(gòu)造EPS模塊再生混凝土剪力墻抗剪性能試驗(yàn)研究[J]. 曹萬林,馬恒,張建偉,張勇波,陳麗. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(04)
[7]保溫模塊單排配筋再生混凝土低矮剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 曹萬林,程娟,張勇波,周中一,董宏英. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]小剪跨比格構(gòu)式混凝土墻體抗震性能試驗(yàn)[J]. 周靜海,王鵬里,孟憲宏,朱靜雯,侯延澤,張志偉. 地震工程與工程振動(dòng). 2011(03)
[9]大網(wǎng)格混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張微敬,杜軼男,康洪震,錢稼茹,馮葆純. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]保溫砌;炷辆W(wǎng)格墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 王奇,錢稼茹,馬寶民,胡慶昌,馮葆純. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2004(04)
碩士論文
[1]水泥聚苯模殼格構(gòu)式墻體本土化研究[D]. 孫利銘.北京建筑大學(xué) 2015
[2]格構(gòu)式混凝土墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 孫悅.中國地震局工程力學(xué)研究所 2013
[3]水泥聚苯模殼格構(gòu)式混凝土墻體力學(xué)性能研究[D]. 史崇新.大連理工大學(xué) 2011
本文編號:3399694
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