【摘 要】
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为满足装配式建筑结构整体性及其构件抗震性能的要求,在装配整体式混凝土结构节点连接技术中,一般采用成熟的钢筋连接方法及合理设置预制构件与后浇混凝土相结合的构造措施。榫卯连接装配整体式剪力墙(下称榫卯剪力墙)结构体系采用钢筋非接触搭接连接,同时对预制墙板的边缘构造进行创新设计,提出了适用于装配式剪力墙结构中预制墙板间水平连接的榫卯接缝节点连接技术。本文结合拟静力试验与数值模拟两种方法,重点研究了设置现
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51778034);
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为满足装配式建筑结构整体性及其构件抗震性能的要求,在装配整体式混凝土结构节点连接技术中,一般采用成熟的钢筋连接方法及合理设置预制构件与后浇混凝土相结合的构造措施。榫卯连接装配整体式剪力墙(下称榫卯剪力墙)结构体系采用钢筋非接触搭接连接,同时对预制墙板的边缘构造进行创新设计,提出了适用于装配式剪力墙结构中预制墙板间水平连接的榫卯接缝节点连接技术。本文结合拟静力试验与数值模拟两种方法,重点研究了设置现浇边缘构件的中高剪跨比榫卯剪力墙的抗震性能,主要包括承载力、变形、刚度、耗能以及破坏形态的变化和发展等;同时分析了榫卯接缝的连接性能。具体内容如下:通过对设置现浇边缘构件的中高剪跨比榫卯剪力墙进行拟静力试验,研究了轴压比、水平分布钢筋配筋率等设计参数对墙体抗震性能的影响,并与钢筋混凝土剪力墙的试验结果作了对比分析。试验研究结果表明:榫卯接缝保持良好的连接性能,对墙体整体性基本无影响,榫卯剪力墙的加载前期刚度与钢筋混凝土剪力墙相当;峰值点后,榫卯剪力墙的滞回曲线相比钢筋混凝土剪力墙更加饱满,水平承载力及刚度退化更加缓慢,具有更好的延性和极限变形能力。增大轴压比,榫卯剪力墙的承载力提高,加载前期刚度增大,但承载力及刚度退化速度加快,峰值位移、极限位移减小,墙体延性变差;在破坏形态上,增大轴压比使得榫卯接缝及中部竖向通孔处裂缝发展提前且速度加快,至极限状态时,榫卯接缝的破坏程度加重,且中部竖向通孔处已形成带状破坏区域。提高水平分布钢筋配筋率,墙体的加载前期刚度增大,水平承载力提高且峰值位移增大,延性更好,耗能能力增强,但承载力及刚度退化速度加快,极限位移减小。在破坏过程上,提高配筋率后,榫卯接缝处的裂缝发展推迟且更加缓慢,接缝两侧墙体的相对变形减小,水平分布钢筋有效限制了榫卯接缝处新老混凝土结合面的开裂。建立了中高剪跨比榫卯剪力墙的数值模型,模拟墙体在单调荷载作用下的承载力和变形,提取荷载-位移曲线,将其与拟静力试验的骨架曲线进行对比;在验证模型可行性的基础上,对设置不同边缘构件纵筋配筋率的中高剪跨比榫卯剪力墙试件进行了数值模拟,结果表明,试件承载力及极限变形能力随纵筋配筋率的增加而提高,增加纵筋配筋率还能够限制边缘构件内水平裂缝的发展,减轻边缘构件正截面破坏。
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