預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造優(yōu)化及抗震性能研究
本文關(guān)鍵詞: 預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu) 水平連接 豎向連接 擬靜力試驗(yàn) 抗震性能 有限元分析 出處:《東南大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:以建筑工業(yè)化為基礎(chǔ)的的住宅產(chǎn)業(yè)化模式日益成為我國(guó)住宅建設(shè)發(fā)展的新方向,將預(yù)制裝配技術(shù)和剪力墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合形成預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)是適合我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的一種建筑結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu),上下層預(yù)制墻體之間的水平拼縫以及同一層相鄰墻體之間的豎向拼縫的可靠連接,是保證其整體性及抗震能力的關(guān)鍵。為了推廣裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用,本文先進(jìn)行前期探索性試驗(yàn)研究,通過試驗(yàn)研究了2個(gè)水平連接采用扣接封閉箍筋約束金屬波紋管漿錨連接的預(yù)制裝配式一字形剪力墻試件在不同軸壓比下的抗震性能,并分別與現(xiàn)澆試件進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了這種水平連接方式能夠確保豎向鋼筋牢固連接。隨后進(jìn)一步研究了2個(gè)采用相同水平連接方式、而豎向連接采用扣接封閉箍筋約束豎向鋼筋環(huán)插連接的預(yù)制裝配式工字形剪力墻試件在不同軸壓比下的抗震性能,也分別與現(xiàn)澆試件進(jìn)行了對(duì)比分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)預(yù)制裝配式一字形剪力墻試件在滯回耗能、承載能力和延性方面均優(yōu)于現(xiàn)澆試件,其破壞形態(tài)和剛度曲線與現(xiàn)澆試件相似。預(yù)制試件展現(xiàn)出的抗震性能優(yōu)異,說明扣接封閉箍筋能夠有效的約束邊緣構(gòu)件區(qū)域的核心混凝土,保證豎向鋼筋的牢固連接,證實(shí)了水平連接采用扣接封閉箍筋約束金屬波紋管漿錨連接的可靠性。(2)預(yù)制裝配式工字形剪力墻試件在滯回性能、承載能力、等效剛度、耗能能力方面均優(yōu)于現(xiàn)澆試件,說明水平連接采用扣接封閉箍筋約束金屬波紋管漿錨連接、豎向連接采用鋼筋環(huán)插連接的構(gòu)造方式能夠保證墻體內(nèi)鋼筋的有效連接,有力的提升了預(yù)制墻的抗震性能。同時(shí)認(rèn)為采用這兩種連接方式的預(yù)制剪力墻,應(yīng)用時(shí)可視為等同于現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。(3)本文采用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)8個(gè)剪力墻試件進(jìn)行了非線性有限元分析,有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合,尤其是在峰值承載力、應(yīng)力應(yīng)變發(fā)展情況以及極限破壞狀態(tài)方面符合良好,為今后預(yù)制剪力墻抗震性能研究提供了非線性分析方法。通過進(jìn)行上述試驗(yàn)研究工作,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,認(rèn)為文中提出的水平、豎向連接構(gòu)造方式可應(yīng)用于實(shí)際工程中,并分別從設(shè)計(jì)角度、有限元分析角度和施工操作角度這三個(gè)方面進(jìn)行了闡述,為今后的設(shè)計(jì)工作和施工生產(chǎn)提供建議,對(duì)于推廣預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有積極意義。
[Abstract]:The model of housing industrialization based on building industrialization is becoming a new direction of housing construction in our country. Combining prefabricated assembly technology with shear wall structure to form prefabricated integral shear wall structure is a kind of building structure which is suitable for the process of housing industrialization in our country. The reliable connection of horizontal joint between upper and lower story precast wall and vertical joint between adjacent wall on the same floor is the key to ensure its integrity and seismic resistance. In order to popularize the application of prefabricated concrete shear wall structure in practical engineering, In this paper, a preliminary exploratory experimental study was conducted to study the seismic behavior of two prefabricated one-zigzag shear wall specimens connected with metal corrugated pipe with buckle and closed stirrups under different axial compression ratios. Compared with the cast-in-place specimens, it is proved that the horizontal connection can ensure the solid connection of the vertical steel bar. Then, two of them are further studied in the same horizontal connection mode. The seismic behavior of prefabricated I-shaped shear wall specimens with hoop insertion connection with buckled closed stirrups is obtained under different axial compression ratios. The test results show that the prefabricated one-zigzag shear wall specimens are superior to cast-in-place specimens in terms of hysteretic energy consumption, load-carrying capacity and ductility. The failure patterns and stiffness curves are similar to those of cast-in-place specimens. The prefabricated specimens exhibit excellent seismic performance, which shows that the sealing stirrups can effectively restrain the core concrete in the edge member area and ensure the solid connection of vertical steel bars. It is proved that the reliability of horizontal connection with metal corrugated pipe with buckling closed stirrups is superior to that of cast-in-place specimens in hysteretic performance, load-carrying capacity, equivalent stiffness and energy dissipation capacity. The prefabricated I-shaped shear wall specimens are superior to cast-in-place specimens in terms of hysteretic performance, load-carrying capacity, equivalent stiffness and energy dissipation capacity. It is shown that the horizontal connection is connected with metal corrugated pipe, and the vertical connection is constructed by the ring insertion of steel bar, which can ensure the effective connection of the reinforcing bar in the wall. At the same time, the precast shear wall with these two kinds of connections is considered to be a prefabricated shear wall. In this paper, the nonlinear finite element analysis of eight shear wall specimens is carried out by using the finite element analysis software ABAQUS. The results of the finite element analysis are in good agreement with the experimental results. Especially in the aspects of peak bearing capacity, stress-strain development and ultimate failure state, a nonlinear analysis method is provided for the future study of seismic behavior of precast shear walls. Combined with the actual situation of the construction site, it is considered that the horizontal and vertical connection construction mode proposed in this paper can be applied to the practical engineering, and the design angle, the finite element analysis angle and the construction operation angle are described respectively. It is of great significance to popularize the application of prefabricated shear wall structure.
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TU352.11;TU398.2
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,本文編號(hào):1548820
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