【摘要】：高強(qiáng)混凝土剪力墻具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能,在高層建筑中廣泛應(yīng)用。由于高溫下高強(qiáng)混凝土易發(fā)生爆裂,混凝土爆裂后鋼筋暴露在明火中易受熱軟化并被壓屈等原因,使得火災(zāi)后高強(qiáng)混凝土剪力墻的承載性能損傷較為嚴(yán)重。目前有關(guān)火災(zāi)后高強(qiáng)混凝土剪力墻抗震性能方面的研究成果相對(duì)較少,為此本文設(shè)計(jì)制作了12榀高強(qiáng)混凝土剪力墻進(jìn)行試驗(yàn)研究和計(jì)算分析,主要工作如下:1、對(duì)10榀高強(qiáng)混凝土剪力墻進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)下高溫明火試驗(yàn)考察受火方式、受火時(shí)間和表面粉刷層對(duì)其高溫下性能的影響,結(jié)果表明:(1)混凝土強(qiáng)度越高,越容易發(fā)生爆裂。所有混凝土強(qiáng)度為C55的試件未發(fā)生爆裂,C65試件發(fā)生不同程度爆裂。(2)表面帶水泥砂漿粉刷層的試件在高溫下爆裂更嚴(yán)重。(3)未持荷的單面受火高強(qiáng)混凝土剪力墻高溫下會(huì)朝背火面發(fā)生明顯面外撓屈變形,最大平面外變形可達(dá)1/22。2、將2榀未受火試件與8榀未發(fā)生明顯爆裂的試件進(jìn)行低周往復(fù)試驗(yàn),考察受火時(shí)間、受火方式、軸壓比、高寬比、暗支撐的設(shè)置以及混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)受火后高強(qiáng)混凝土剪力墻抗震性能的影響情況。結(jié)果表明:(1)單面受火120min后,剪力墻的初始剛度、耗能能力分別降低了19.9%、40.4%;相比單面受火試件,四面受火試件的峰值荷載、初始剛度和耗能能力分別降低了16.9%、24.2%、37.4%。(2)單面受火120min后,軸壓比從0.15增大0.2、0.25可使剪力墻的延性和耗能能力分別下降34.3%~44.1%、20.2%~59.6%;高寬比從2.31減小到1.81、1.31使得承載能力增大28.9%、46.1%,延性降低了35.2%~36.8%。(3)與未受火試件相比,加設(shè)X形暗支撐可使剪力墻總耗能提高44.6%。3、對(duì)2榀爆裂較嚴(yán)重的高強(qiáng)混凝土剪力墻進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn)得出極限承載能力分別為6009.9kN和5271.2kN,承載能力分別降低9.6%、20.7%。4、利用ABAQUS有限元軟件建立了高強(qiáng)混凝土剪力墻高溫下溫度場(chǎng)和高溫后單向推覆的有限元模型,考慮了高溫爆裂對(duì)溫度場(chǎng)的影響,并用試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的合理性。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU398.2;TU352.11
【圖文】：

11（d）試件 Q5 的尺寸和配筋情況圖 2.1 試件設(shè)計(jì)圖2.2.3 材料性能（1）混凝土本次試驗(yàn)使用了兩種混凝土強(qiáng)度，采用廈門(mén)市智欣建材有限公司的商品混凝土，兩種強(qiáng)度的混凝土配合比見(jiàn)下表 2.2。按照《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50152-2012)[41]的規(guī)定，試件澆筑的同時(shí)共制作三組立方體試塊，尺寸為150mm×150mm×150mm，每組有 6 個(gè)試塊。澆筑養(yǎng)護(hù) 28 天、擬靜力試驗(yàn)時(shí)分別測(cè)定試塊強(qiáng)度，所測(cè)得立方體混凝土試塊強(qiáng)度見(jiàn)下表 2.3。表 2.2 混凝土配合比混凝土等級(jí)水泥每 m3材料用量/kg水膠比砂率水泥 水 砂子 石子 粉煤灰 礦粉 減水?

試驗(yàn)所用鋼筋在鋼筋加工廠完成所有下料。在正式購(gòu)買(mǎi)鋼筋廠取符合試驗(yàn)需用鋼筋的樣品來(lái)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，若驗(yàn)要求時(shí)再購(gòu)買(mǎi)。試件的澆筑分為兩批，第一批澆筑混凝土強(qiáng)度試件，共 8 個(gè)；第二批澆筑 C65 等級(jí)的混凝土試件，共 4 個(gè)。試方便澆筑將試件側(cè)立在平地上。為避免澆筑過(guò)程試件發(fā)生扭曲，澆試件壓梁、墻身、地梁中軸線是否一致，調(diào)整好后再進(jìn)行混凝土澆筋綁扎和澆筑過(guò)程見(jiàn)下圖 2.3。（a）第一批鋼筋綁扎 （b）第二批鋼筋綁扎 （c）第一批試件澆筑

2.5 高溫試驗(yàn)位移計(jì)布置高溫爆裂的重要因素。為明確混凝土進(jìn)行高溫試定了兩種混凝土強(qiáng)度等級(jí)的含水率，每種混凝土土立方體試塊進(jìn)行加載時(shí)，對(duì)兩種等級(jí)混凝土分繼續(xù)敲碎成碎石狀，然后稱(chēng)量試塊質(zhì)量，做好記中，15 天后取出再次稱(chēng)量恒溫之后的混凝土試塊下圖 2.6，測(cè)量結(jié)果如表 2.5，其中有一個(gè) C55 試要求，未列入表中。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2783261