高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究

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HRB500级钢筋是一种强度高、延性好的高强钢筋,已经列入《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。高强混凝土具有抗压强度高、弹性模量大、耐久性好等特点,可以有效的减小构件的截面,适用于高层建筑。目前工信部大力推广HRB500级高强钢筋,而国内外关于高强钢筋高强混凝土的研究主要集中在梁、柱、节点等构件研究上,对于双肢剪力墙构件的研究较少,有必要补充相关试验对其抗震性能进行研究。本文根据国内现行规范设计了3个1/4缩尺的配有HRB500级高强钢筋及C60、C70高强混凝土的双肢剪力墙试件,对其进行低周反复荷载试验,研究其抗震性能,并与现有试验进行对比,得出以下结论:(1)连梁跨高比为2.5的高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙试件满足现行国家规范关于弹性层间位移角及弹塑性层间位移角的要求,且延性系数均不小于3.0,具有一定的延性;在水平荷载作用下,塑性铰首先出现在中间层的连梁端部,并随着荷载的增加,其他层连梁端部相继屈服形成塑性铰,墙肢底部纵向钢筋屈服形成塑性铰,最后墙肢底部混凝土被压碎,整个结构形成机构,属于弯剪型破坏,具有较好的耗能能力,满足抗震需求;(2)连梁跨高比为1.6的试件,连梁发生剪切破坏,耗能能力较差。建议未采用其他措施防止连梁发生剪切破坏的情况下,不要在高强钢筋高强混凝土构件中使用跨高比较小的连梁;(3)通过与现有普通钢筋混凝土双肢剪力墙试验对比,发现高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙与其试验现象、裂缝发展规律、屈服机制、破坏机制基本类似,没有明显区别。高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙试件具有明显的屈服点,且峰值位移与屈服位移比值较大,具有一定的延性。最后3个试件墙肢底部混凝土被压碎后,都发生了剪切破坏,通过分析发现,在水平荷载作用下,连梁在墙肢内引起很大的轴力,造成两个墙肢轴力相差较大,在受拉墙肢屈服以后,塑性内力重分布导致受压墙肢承担大部分剪力,墙肢底部混凝土被压碎后发生剪切破坏。建议对高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙进行弹塑性验算,验算弹塑性阶段墙肢轴力情况,墙肢不宜出现小偏心受拉,当任一墙肢为偏心受拉时,按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)规定,对两墙肢的弯矩设计值与剪力设计值乘以增大系数1.25。
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