帶PEC柱的組合剪力墻抗震性能研究
發(fā)布時間:2022-01-22 19:27
PEC組合結構結合了鋼結構和鋼筋混凝土結構的特點,提高了施工進度和結構承載力,且有效提高了抗震能力及耐火性能,從而受到更多關注。型鋼混凝土剪力墻已廣泛應用于超高層建筑結構中,但是以PEC柱為邊緣約束構件的剪力墻在實際工程應用中卻較為少見,這種組合剪力墻因有PEC柱的存在,提高了預制程度、節(jié)省部分支模從而加速工業(yè)化進程,在技術與經(jīng)濟方面可發(fā)揮重要優(yōu)勢。文章中通過帶PEC柱組合剪力墻抗震性能試驗及數(shù)值模擬分析,旨在為此類組合剪力墻的設計和施工提供參考。本文設計制作2個不同軸壓比下以PEC柱為邊緣約束構件的組合剪力墻試件進行低周往復加載實驗。兩個試件混凝土強度等級均采用C35,剪跨比為2,軸壓比分別為0.147和0.221。觀察各試件實驗的破壞過程,分析了組合剪力墻試件的滯回性能、承載能力、剛度退化、延性、耗能等抗震性能指標。研究結果表明:軸壓比從0.147增加至0.221,試件的開裂荷載提高40.75%,屈服荷載、峰值荷載分別提升24.8%、10.75%,試件SW-1在整個加載過程中承載力退化系數(shù)穩(wěn)定,試件SW-2在加載末期突然下降到0.934,之后又下降到0.87,軸壓比的增加,使結構的...
【文章來源】:內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
加載制度
內蒙古科技大學碩士學位論文-17-(c)鋼筋裸露(d)試件最終破壞形態(tài)圖2.6試件SW-1破壞現(xiàn)象2.4.2試件SW-2的破壞過程試件SW-2加載到推233kN時,墻體底部(100mm,160mm)處出現(xiàn)了第一條裂縫,長約100mm,反向拉荷載到204kN時,墻體非加載側底部(-150mm,80mm)出現(xiàn)細小水平裂縫,這兩條裂縫分別在其反向加載時閉合。水平荷載加載至推262kN時,墻體中上部(110mm,-270mm)出現(xiàn)斜向下45°方向長約450mm的細裂縫,柱子加載側距底部240mm處混凝土出現(xiàn)水平裂縫,并延伸至墻面,反向拉235kN時,(-100mm,450mm)處出現(xiàn)斜向下45°方向長約400mm的細裂縫,非加載側柱子距根部370mm處混凝土出現(xiàn)細小水平裂縫,此時出現(xiàn)的裂縫反向加載時不再閉合。加載至推265kN時,加載側柱子距根部470mm處混凝土出現(xiàn)細微的水平裂縫。加載至推360kN時,墻體(100mm,470mm)處出現(xiàn)斜向下45°方向長約320mm的細裂縫,反向加載至拉282kN,非加載側中上部(-100mm,-270mm)處出現(xiàn)長約360mm的斜裂縫,與之前出現(xiàn)的推裂縫形成交叉裂縫,此外墻體頂部也出現(xiàn)細小的斜裂縫,見圖2.7(a),此時試件已經(jīng)屈服,之后改為位移控制加載。1△y第一次推至1.5△y第一次推,最先出現(xiàn)的推裂縫不斷變寬延伸,并且出現(xiàn)一些較長的拉裂縫與之形成交叉裂縫,靠近PEC柱的墻體出現(xiàn)細小的斜裂縫。1.5△y第一次拉時,聽到鋼筋斷裂的聲音,同時墻體兩側與柱子接觸部位出現(xiàn)細長的豎向裂縫。1.5△y第二次推至1.75△y第二次拉,墻體上長裂縫逐漸發(fā)展并變寬,交叉裂縫部位有少量混凝土脫落,靠近柱子的墻體斜
內蒙古科技大學碩士學位論文-18-裂縫逐漸增多加寬。加載至2.25△y第一次推時,聽到鋼筋斷裂的聲音,墻體加載側靠近柱子部位的混凝土輕微凸起,見圖2.7(b),此時達到峰值荷載。加載至2.75△y第三次推時,加載側墻體靠近柱子的混凝土脫離墻體,非加載側墻柱接觸部位裂縫逐漸向上向下延伸,混凝土輕微凸起。3△y第三次推時,加載側靠近柱子的混凝土從下至上逐漸脫落,并聽到非加載側混凝土開裂的聲音,見圖2.7(c)。加載至3.25△y第三次拉時,非加載側混凝土脫落,墻體破壞嚴重,承載力下降到極限荷載的85%,最終破壞現(xiàn)象見圖2.7(d)。(a)試件屈服時墻面混凝土裂縫(b)峰值荷載時混凝土裂縫(c)加載側混凝土脫落(d)試件最終破壞圖2.7試件SW-2破壞現(xiàn)象
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單向荷載下帶PEC柱的鋼板剪力墻結構試驗研究[J]. 殷占忠,董龍光,趙帥鵬,孫源. 建筑科學. 2019(09)
[2]裝配式部分外包組合短肢剪力墻抗震性能試驗研究[J]. 張其林,黃亞男,吳杰,周雨楠,徐國軍,蔣路. 施工技術. 2019(02)
[3]PEC短肢剪力墻軸壓比影響及承載力計算方法[J]. 周雨楠,黃亞男,徐國軍,蔣路. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2018(06)
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[6]薄鋼板PEC柱-削弱截面鋼梁框架層間抗震試驗研究[J]. 方有珍,戴雅萍,王辰宇,趙宏康,楊彬. 西南交通大學學報. 2017(04)
[7]T形件加強型節(jié)點PEC柱-鋼梁組合框架層間倒塌機理試驗研究[J]. 方有珍,王玉璽,鈕榮斌,孫國華. 西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2016(04)
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[9]雙層鋼板混凝土組合剪力墻有限元分析及設計方法研究[J]. 馬愷澤,劉超,劉伯權,鄢紅良. 建筑結構. 2015(15)
[10]內置型鋼桁架高強混凝土低剪力墻抗震性能研究[J]. 伍云天,周忠亮,李立仁,李炎. 建筑結構學報. 2015(06)
博士論文
[1]型鋼與混凝土粘結—滑移關系及型鋼混凝土剪力墻抗震性能研究[D]. 董宇光.同濟大學 2006
碩士論文
[1]不同軸壓比下PEC柱的抗震性能試驗研究[D]. 張宇鳴.內蒙古科技大學 2019
[2]新型卷邊鋼板PEC組合柱—鋼梁BRS板耗能自復位連接組合框架層間倒塌機理研究[D]. 金晶.蘇州科技大學 2018
[3]帶PEC柱的鋼板剪力墻結構的試驗研究[D]. 孫源.蘭州理工大學 2017
[4]帶PEC柱的鋼板剪力墻結構的抗震性能研究[D]. 蘇明浩.蘭州理工大學 2016
[5]部分包裹混凝土柱與型鋼梁端板連接框架抗震性能研究[D]. 狄昊.內蒙古科技大學 2015
[6]PEC柱—型鋼梁頂?shù)捉卿撨B接框架抗震性能研究[D]. 宋鶴.內蒙古科技大學 2015
[7]多層鋼—混凝土組合框架結構抗震性能三維精細有限元分析[D]. 陳明.中南大學 2014
[8]軟化薄膜元模型在SRC低剪力墻有限元分析中的應用[D]. 徐杰.重慶大學 2012
[9]PEC柱抗火性能及設計方法研究[D]. 徐悅軍.蘇州科技學院 2011
[10]H型鋼部分包裹混凝土組合短柱偏心受力性能研究[D]. 郝志強.內蒙古科技大學 2008
本文編號:3602768
【文章來源】:內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
加載制度
內蒙古科技大學碩士學位論文-17-(c)鋼筋裸露(d)試件最終破壞形態(tài)圖2.6試件SW-1破壞現(xiàn)象2.4.2試件SW-2的破壞過程試件SW-2加載到推233kN時,墻體底部(100mm,160mm)處出現(xiàn)了第一條裂縫,長約100mm,反向拉荷載到204kN時,墻體非加載側底部(-150mm,80mm)出現(xiàn)細小水平裂縫,這兩條裂縫分別在其反向加載時閉合。水平荷載加載至推262kN時,墻體中上部(110mm,-270mm)出現(xiàn)斜向下45°方向長約450mm的細裂縫,柱子加載側距底部240mm處混凝土出現(xiàn)水平裂縫,并延伸至墻面,反向拉235kN時,(-100mm,450mm)處出現(xiàn)斜向下45°方向長約400mm的細裂縫,非加載側柱子距根部370mm處混凝土出現(xiàn)細小水平裂縫,此時出現(xiàn)的裂縫反向加載時不再閉合。加載至推265kN時,加載側柱子距根部470mm處混凝土出現(xiàn)細微的水平裂縫。加載至推360kN時,墻體(100mm,470mm)處出現(xiàn)斜向下45°方向長約320mm的細裂縫,反向加載至拉282kN,非加載側中上部(-100mm,-270mm)處出現(xiàn)長約360mm的斜裂縫,與之前出現(xiàn)的推裂縫形成交叉裂縫,此外墻體頂部也出現(xiàn)細小的斜裂縫,見圖2.7(a),此時試件已經(jīng)屈服,之后改為位移控制加載。1△y第一次推至1.5△y第一次推,最先出現(xiàn)的推裂縫不斷變寬延伸,并且出現(xiàn)一些較長的拉裂縫與之形成交叉裂縫,靠近PEC柱的墻體出現(xiàn)細小的斜裂縫。1.5△y第一次拉時,聽到鋼筋斷裂的聲音,同時墻體兩側與柱子接觸部位出現(xiàn)細長的豎向裂縫。1.5△y第二次推至1.75△y第二次拉,墻體上長裂縫逐漸發(fā)展并變寬,交叉裂縫部位有少量混凝土脫落,靠近柱子的墻體斜
內蒙古科技大學碩士學位論文-18-裂縫逐漸增多加寬。加載至2.25△y第一次推時,聽到鋼筋斷裂的聲音,墻體加載側靠近柱子部位的混凝土輕微凸起,見圖2.7(b),此時達到峰值荷載。加載至2.75△y第三次推時,加載側墻體靠近柱子的混凝土脫離墻體,非加載側墻柱接觸部位裂縫逐漸向上向下延伸,混凝土輕微凸起。3△y第三次推時,加載側靠近柱子的混凝土從下至上逐漸脫落,并聽到非加載側混凝土開裂的聲音,見圖2.7(c)。加載至3.25△y第三次拉時,非加載側混凝土脫落,墻體破壞嚴重,承載力下降到極限荷載的85%,最終破壞現(xiàn)象見圖2.7(d)。(a)試件屈服時墻面混凝土裂縫(b)峰值荷載時混凝土裂縫(c)加載側混凝土脫落(d)試件最終破壞圖2.7試件SW-2破壞現(xiàn)象
【參考文獻】:
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碩士論文
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[2]新型卷邊鋼板PEC組合柱—鋼梁BRS板耗能自復位連接組合框架層間倒塌機理研究[D]. 金晶.蘇州科技大學 2018
[3]帶PEC柱的鋼板剪力墻結構的試驗研究[D]. 孫源.蘭州理工大學 2017
[4]帶PEC柱的鋼板剪力墻結構的抗震性能研究[D]. 蘇明浩.蘭州理工大學 2016
[5]部分包裹混凝土柱與型鋼梁端板連接框架抗震性能研究[D]. 狄昊.內蒙古科技大學 2015
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[7]多層鋼—混凝土組合框架結構抗震性能三維精細有限元分析[D]. 陳明.中南大學 2014
[8]軟化薄膜元模型在SRC低剪力墻有限元分析中的應用[D]. 徐杰.重慶大學 2012
[9]PEC柱抗火性能及設計方法研究[D]. 徐悅軍.蘇州科技學院 2011
[10]H型鋼部分包裹混凝土組合短柱偏心受力性能研究[D]. 郝志強.內蒙古科技大學 2008
本文編號:3602768
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