变摩擦装配式自复位复合墙抗震性能研究

针对自复位墙体耗能不足及大位移角时损伤严重的问题,介绍了一种变摩擦装配式自复位复合墙.墙体由变摩擦阻尼器、钢脚、预应力筋和复合墙构成:变摩擦阻尼器的摩擦力随滑移量的增加而增加,具有良好的耗能能力;钢脚提高了墙角抗压强度并提供了变摩擦阻尼器安装空间;预应力筋为墙体提供了自复位能力和部分承载能力;复合墙具有轻质、高强、绿色环保的特点.为进一步研究该墙体的抗震性能,对3块自复位复合墙进行了低周往复试验,分析不同初始预应力、碟簧组合形式对试件破坏形态、滞回特征、承载力、刚度退化、自复位能力和耗能能力的影响.研究结果表明:试件仅在墙底部出现少量混凝土表皮剥落,表现出良好的低损伤特点;试件在1.0%位移角时最大残余位移角为0.85%,表现出自复位特点;各试件的单圈耗能随着位移角的增加而迅速增加,表现出良好的耗能能力;初始预应力提高至1.9倍,导致承载力增加至1.3倍,而残余位移角降低至60%;阻尼器碟簧组合的并联数量增加至2倍,导致墙体的承载力增加至1.5倍,耗能能力增加至2倍,残余位移角增加至4.6倍.此外,建立了自复位复合墙数值分析模型,数值模型分析结果与试验结果较为吻合.随后进行了参数分析,发现预应力筋根数、螺栓初始预紧力和钢脚宽度对墙体的承载能力或耗能能力具有较大影响.

水平缝螺栓连接的全装配式复合墙体受力性能试验研究

提出一种用于全装配式复合墙体水平接缝的干式连接方法,通过预埋钢件、L形钢连接件和高强螺栓来连接预制墙体和上、下层结构.为研究采用此种干式连接方式绿色装配式复合墙体的抗震性能和连接件的受力性能,以钢连接件厚度和高强螺栓规格(直径和预拉力)为关键参数,设计5榀墙体试件进行单调加载试验,对试件的破坏模式、水平荷载-位移曲线、特征值点、抗震性能指标、连接件的应变、连接件与墙板的相对滑移进行研究.研究结果表明:水平缝采用螺栓连接的试件变形能力较强,极限位移角达1/25时仍具有较高的承载力;增加钢连接件厚度可提升试件的承载力和初始刚度,但高强螺栓规格对试件承载力和刚度无明显影响.

不同竖向接缝干式连接的全装配式复合墙体抗震性能试验研究

为探索更加高效、合理的墙体连接方式,设计3榀竖向接缝分别采用螺栓连接、盒式连接和U形钢板连接等干式连接,水平接缝均采用M16高强螺栓连接的一字型全装配式复合墙体试件以及1榀无竖向接缝装配式复合墙体试件,通过低周往复加载试验,对比研究不同竖向接缝连接方式全装配式复合墙体试件的破坏形态、破坏过程、滞回特性、位移延性系数、刚度退化、耗能能力以及竖向接缝的相对变形等性能。结果表明:3种竖向接缝的连接件均未破坏,符合"强节点、弱构件"的抗震设计理念,各复合墙体试件破坏过程基本相同,破坏形态均为剪切破坏,极限位移角均大于1/55,位移延性系数大于4.1。对于3种竖向接缝连接试件,采用螺栓连接的全装配式复合墙体试件承载力最大,变形能力、初始刚度和累积耗能能力居中,破坏时竖缝预埋件与周边混凝土截面部分开裂,竖缝损伤不严重;采用盒式连接的试件初始刚度最大,承载力居中但变形能力最小,累积耗能能力最弱,破坏时竖缝连接件周边混凝土破碎严重;而采用U形钢板连接的试件承载力与初始刚度最小,但其变形能力最好、累积滞回耗能能力最佳,破坏时U形钢板底部发生轻微塑性变形,竖缝连接件周边混凝土损伤最小。

装配式墙体结构新型连接技术研究现状

装配式墙体结构是工业化住宅建筑的主要结构形式,预制构件间的连接技术对结构性能有着显著影响。总结了水平接缝和竖向接缝的新型连接技术,根据连接机制的不同,从强连接和可恢复功能连接的角度展开介绍。阐述了不同连接形式的基本构造、受力机理、抗震性能以及相关深化研究,重点介绍新型螺栓连接、水平缝可恢复功能连接以及竖缝可恢复耗能连接,分析不同连接形式的特点以及存在的问题,总结了装配式墙体结构连接技术的发展趋势,并探讨了未来的研究方向和需要进一步解决的问题。