叠合板式综合管廊侧墙连接节点面外抗震性能试验研究

叠合板式综合管廊属于半装配式结构,其接缝数量少,抗渗性能优越,应用前景广泛。为了研究采用灌浆套筒连接和浆锚搭接连接两种连接方式的叠合板式综合管廊侧墙在面外荷载作用下的抗震性能,该文开展了采用两类连接方式的足尺侧墙模型的面外低周反复试验,并与管廊现浇侧墙构件作对比。通过分析试件破坏模式、裂缝分布以及受力性能指标,初步揭示了不同连接方式对叠合板式侧墙面外抗震性能的影响。研究表明:叠合板式试件与现浇试件抗震性能基本一致,滞回曲线均较饱满,极限承载力与刚度退化规律基本一致,满足装配式结构等同现浇的抗震设计要求;两类叠合板式管廊侧墙试件延性系数分别为7.05和8.50,均具有良好的面外延性,满足我国抗震设计规范中变形能力要求;采用浆锚搭接连接的叠合板式试件与采用灌浆套筒连接的叠合板式试件相比,滞回曲线更加饱满,变形能力好,但峰值抗侧承载力低,相同侧向位移下损伤破坏严重;两种连接方式的均可有效传递钢筋应力直至构件破坏。

叠合板式混凝土剪力墙结构体系在建筑工程中的应用

在建筑工程项目中适用叠合板式混凝土剪力墙,具有工业化、标准化程度高、质量好、施工速度快等优点,这是因为叠合板式混凝土剪力墙构件的外观质量好,同时耐久性强,因此在施工中能够节省大量的时间、人力以及物力,所以在建筑工程施工过程中,叠合板式混凝土剪力墙结构体系得到了广泛的应用和推广。

带钢板暗支撑叠合板式剪力墙恢复力模型研究

大量的研究结果表明,在叠合板式剪力墙中引入钢板暗支撑能够有效提高叠合板式剪力墙的抗震性能。为了指导该种带钢板暗支撑叠合板式剪力墙的抗震设计,利用已有的带钢板暗支撑叠合板式剪力墙的试验数据,基于四折线骨架模型,对开裂点、屈服点、峰值点、极限点的荷载、位移及刚度进行计算分析,同时采用逐步回归分析得到了残余位移计算模型,进而构建了带钢板暗支撑叠合板式剪力墙的恢复力模型。通过与试验结果的对比发现:建立的四折线骨架模型获得的各受力阶段的荷载、位移及刚度与试验结果吻合良好,提出的逐步回归分析得到的残余位移模型可以较好地预测带钢板暗支撑叠合板式剪力墙各加载循环的残余位移,因此,文中提出的恢复力模型与残余位移模型能够较为真实地反映带钢板暗支撑叠合剪力墙的滞回特性,可为其抗震设计提供理论依据。

叠合板式剪力墙楼层节点平面外受力性能数值模拟分析

为研究叠合板式剪力墙楼层节点在平面外荷载作用下受力性能,文章利用有限元软件ABAQUS进行叠合板式剪力墙楼层节点的数值模拟,对轴压比、边缘构件和混凝土等参数进行分析。模拟发现:随着轴压比的增大,楼层节点承载力增大,而峰值后变形能力及承载力下降显著加快;节点试件承载力及变形能力受边缘构件影响不大,但实际工程应考虑设计边缘构造提高混凝土约束,从而提高叠合剪力墙墙板节点的整体承载力及预制率;高轴压下节点受内、外叶混凝土强度变化较低,轴压比下节点更显著。

叠合板式剪力墙-楼板节点受力性能试验分析

为研究叠合板式剪力墙-楼板节点处及楼板的受力性能和损伤机制,对1块现浇试件和1块叠合墙-叠合楼板试件在均布荷载和区域荷载2种荷载情况下进行静力试验,根据试验数据对比分析了试件的各项受力性能指标。结果表明:2个试件裂缝分布走势相似,最后均为楼板受弯破坏;现浇试件的楼板于外伸楼板根部破坏,叠合试件于根部外10 cm处破坏,出现塑性铰外移现象,节点部位混凝土应变较小,节点区均未发生破坏;叠合试件的屈服荷载及峰值荷载对比现浇试件均有所提升;叠合试件楼板初始刚度与现浇试件基本一致,屈服后刚度退化速率略小于现浇试件,但在加载后期刚度突降并先于现浇试件破坏;均布加载方式更有益于叠合板式剪力墙-楼板节点受力。

叠合板式剪力墙的抗震性能试验分析

文章设计了4个两种不同边缘约束措施的叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙模型,并进行了在低周反复荷载下与普通剪力墙的对比试验研究;较系统地分析了结构的破坏形态、变形能力、承载力、延性、滞回特性、耗能及钢筋应变等。试验表明,2种不同边缘约束措施的叠合板式剪力墙的抗震性能无明显差异。

叠合板式剪力墙的有限元分析

文章对叠合混凝土墙板进行较为系统的分析研究,设计了4个叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙模型,并进行了在低周反复荷载下的对比试验。在试验研究基础上,采用ANSYS有限元分析程序,对叠合板式剪力墙在单向加载下的性能作了非线性分析,从理论计算角度进一步了解其在水平荷载作用下的开裂、变形及破坏全过程,有限元分析与试验结果符合较好。

水平拼缝部位增强叠合板式剪力墙抗震性能试验研究

叠合板式剪力墙在水平拼缝部位采用"等钢筋面积"连接时,水平地震作用下的弹塑性变形模式以"摇摆变形"为主,无法达到"等同现浇"的要求。为改善这一状况,提出在水平拼缝部位采用"强连接"的方式,即通过提高水平拼缝抗弯承载力,使构件的塑性部位转移至墙板内部,从而使其抗震性能更接近现浇混凝土剪力墙。该文进行了3个采用"强连接"的叠合板式剪力墙试件以及1个作为对比的现浇混凝土剪力墙试件的拟静力试验,研究了不同轴压比下水平拼缝弯矩超强系数对叠合板式剪力墙抗震性能的影响。结果表明:采用"强连接"叠合板式剪力墙试件的塑性变形出现在墙板内部基础插筋顶部附近和水平拼缝处两个部位,试件变形模式接近现浇混凝土构件,不再以摇摆变形为主;水平拼缝部位弯矩超强程度较大的试件,水平拼缝部位基础插筋屈服也相对较晚;相同轴压比的"强连接"叠合板式剪力墙试件延性和刚度退化情况与现浇混凝土试件相当,耗能能力高于现浇混凝土试件。

不同轴压比下叠合板式剪力墙结构抗震性能分析

叠合板式剪力墙结构是一种新型的装配式结构,它吸收了现浇混凝土结构与预制混凝土结构的优点,已经在国内中低层建筑中推广应用。目前的研究只是针对低轴压比下的抗震性能,将其推广应用于高层建筑中必然要开展高轴压比下抗震性能的研究。首先从理论上推导了在高轴压比下叠合板式剪力墙的极限承载力,结果表明叠合板式剪力墙由于预制层中混凝土强度等级高于现浇层的混凝土,在高轴压比下叠合剪力墙的极限承载力达到甚至超过了现浇整体剪力墙。基于OpenSEES采用两种不同模型对叠合板式剪力墙在不同轴压比下的受力性能进行模拟。第一种是多垂直杆单元模型,第二种是模型是纤维截面模型。模拟结果验证了理论推导的正确性,边缘构件预制的叠合剪力墙的极限承载力在高轴压比下要高于边缘构件现浇的叠合剪力墙,而且边缘构件预制的叠合剪力墙施工更加方便。因此预制边缘构件的叠合剪力墙推广价值更大。

叠合板式剪力墙的力学计算模型

介绍一种新型叠合板式剪力墙住宅体系,该结构与传统的剪力墙体系相比,便于质量控制,建造速度快,对环境污染小,造价较低,工业化生产水平高,是一种极具市场前景的绿色住宅体系。为对叠合混凝土墙板进行较为系统的分析研究,并为编制《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程》的地方行业标准提供可靠的科学依据,设计4个不同边缘约束措施的叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙模型,并进行在低周反复荷载下与普通剪力墙的对比试验研究。在试验的基础上,建立叠合板式剪力墙的力学计算模型,计算结果与实测结果符合良好。

工字形横截面叠合板式剪力墙低周反复荷载下剪切滑移机理与数值模拟分析

为研究叠合板式剪力墙与基础之间的水平连接部位在地震作用下的受力和变形性能,以及垂直方向剪力墙相交处边缘构件对结构破坏形式的影响,对两个由纵、横向剪力墙和相交处的全现浇T形边缘构件组成的足尺工字形横截面剪力墙试件进行了低周反复加载试验,在此基础上对剪力墙与基础水平连接部位剪切滑移机理进行了分析,并采用非线性有限元分析程序CANNY对试件的受力过程进行了数值模拟分析。研究表明:与普通现浇钢筋混凝土剪力墙相比,叠合板式剪力墙的破坏主要集中在墙板与基础顶面水平接缝附近,塑性范围较小,降低了试件的延性;剪力墙的抗滑移力主要由截面弯压区混凝土的摩擦力承担,由于该试验试件截面翼缘宽度较大,且没有施加竖向轴力,弯矩作用下截面受压区高度很小,导致有效摩阻面积很小,是试件在水平荷载下产生较大的剪切滑移变形的主要原因;采用CANNY中的三维MS模型可以较好地模拟叠合板式剪力墙在地震作用下的反应情况。

竖向拼缝叠合板式混凝土剪力墙有限元分析

目的为新型叠合板式混凝土剪力墙结构体系在国内的推广、工程设计方法、施工工艺和降低施工成本等提供可靠的理论科学依据.方法采用试验研究和理论分析相结合的方法,对三片剪力墙试件的抗震性能进行了验证性低周反复加载试验研究,再从理论角度对其在水平单调荷载作用下性能进行非线性有限元分析,进一步了解该种新型结构在水平荷载作用下的反应.结果叠合板式混凝土剪力墙结构在竖向拼缝处有可靠构造措施连接情况下,通过后浇混凝土形成整体结构后,其破坏形态、整体性、承载力、延性及耗能等抗震性能可认为与现浇钢筋混凝土剪力墙结构无异.结论有限元计算结果与试验结果较为吻合.

叠合板式剪力墙恢复力模型特征参数计算方法

在低周反复荷载下,对4个叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙进行对比试验,系统分析试件的刚度退化趋势.基于理论公式及试验数据,建立往复荷载作用下构件的三折线型恢复力模型,与试验结果较为吻合.基于小波变换原理,提出一种新的基于小波变换的恢复力模型特征参数的计算方法.该方法简便,可较好地反映试件在各阶段刚度的变化,更符合刚度退化的实际情况.

工字形截面叠合板式剪力墙损伤分析

随着基于性能抗震设计理论的逐渐发展,利用损伤指标研究结构倒塌破坏越来越受到关注。文章对2个采用不同水平配箍率的工字形截面叠合板式剪力墙试件进行了低周反复加载试验,分析了各构件的破坏形态、延性、刚度、耗能等,计算了各构件分别采用基于刚度的损伤指标和基于位移及耗能的损伤指标,并与试验现象进行了对比。分析结果表明,基于位移及耗能的修正的Park-Ang模型能较好地反映试件在各破坏阶段的损伤程度;而基于刚度的Roufaiel模型计算简便,可用于其他模型的辅助评估。

叠合板式综合管廊底部节点低周反复荷载试验

为了研究底板现浇叠合板式综合管廊底部边节点和中节点的抗震性能,本文开展了4个节点足尺模型的低周反复荷载试验。4个节点足尺模型分别为叠合板式边节点(PCJ1)和中节点(PCJ2),以及相应的现浇节点(RCJ1和RCJ2)。其中,2个边节点均设角部加腋,2个中节点角部无加腋。在此基础上,开展了叠合板式综合管廊底部节点的安全性评价。研究表明:叠合板式节点与现浇节点的破坏形态基本一致,均为壁板或底板角部截面受弯破坏;叠合板式节点与对应现浇节点的滞回曲线相近,但现浇节点的滞回曲线更饱满;叠合板式节点的承载力总体上略高于对应的现浇节点(PCJ1比RCJ1高约2%,PCJ2比RCJ2高约17%);4个节点的延性系数在2.14~6.61,均具有较好的延性;叠合板式节点与现浇节点的刚度退化规律相近,但耗能能力相对较低。

叠合板式剪力墙地震破损指标计算模型分析

为对叠合混凝土墙板进行较为系统的分析研究,并为编制地方行业标准提供可靠的科学依据,进行了在低周反复荷载下的叠合板式剪力墙和普通剪力墙对比试验研究.较系统地分析了结构的破坏形态、延性、刚度、耗能等,并采用基于刚度的破损指标和基于位移及耗能的破损指标的计算模型对构件进行了计算分析比较,计算结果与试验现象吻合良好.基于刚度的破损指标计算较为简便,可优先考虑使用.

《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程(DB33/T 1120—2016)》编制说明

简要介绍了浙江省工程建设标准《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程(DB33/T 1120—2016)》的编制背景和适用范围,主要从结构设计基本规定、叠合剪力墙设计、钢筋桁架叠合楼板设计等方面,介绍了规程条文的相关规定以及有关背景,旨在方便工程技术人员更好地理解、掌握和应用该规程。

腋角构造对叠合板式拼装综合管廊下部节点受力性能影响分析

开展了2个叠合板式拼装综合管廊下部边节点足尺模型的低周反复荷载试验,在试验基础上,建立了叠合板式拼装综合管廊下部中节点的有限元分析模型,进一步开展了腋角构造对下部边节点和中节点受力性能的影响分析。结果表明,腋角构造对节点的破坏形态影响较小,2个边节点均发生壁板或底板端部截面受弯破坏;腋角构造对边节点正向(管廊内侧受压)承载力影响较小(二者相差1.9%),但对反向(管廊内侧受拉)承载力影响较大(无腋角节点比有腋角节点低约31%);腋角构造对中节点的总体影响较小。

叠合板式混凝土墙不同接头形式抗爆性能分析

叠合板式钢筋混凝土墙应用已经比较广泛,但其接头方式对结构抗爆性能的影响还未不清楚。运用数值模拟的方法对3种不同接头方式下桁架式叠合板式钢筋混凝土墙的抗爆性能进行研究,计算了3种荷载条件下结构的动力响应,分析了结构中钢筋应变时程变化特征以及整体挠度和裂纹扩展演化规律,结果表明装配整体式连接接头形式抗爆性能最好。在接头局部,试件侧墙与底板接头设置在距根部300 mm处的抗爆性能优于接头设在根部附近的。但就整体变形而言,接头设在根部附近的试件抗爆性能要优于接头设在距根部300 mm处的。数值模拟结果与试验结果对叠合板式混凝土墙接头形式优选具有一定的参考价值。

桁架式钢筋混凝土叠合板式墙抗爆性能实验

为研究桁架式叠合板式墙的抗爆性能,进行了2块桁架式叠合板式墙和2块现浇板式墙在多次冲击荷载作用下的对比实验,分析了各试件的破坏过程、变形(刚度)、承载力、强度及裂缝分布形态。结果表明:桁架式叠合板式墙与现浇板式墙相比,爆炸破坏过程相似;爆炸荷载小时,试件处于弹性状态,两者刚度基本一致;开裂后,现浇板式墙比叠合板式墙刚度降低明显快,桁架钢筋能有效抑制裂缝扩展,且试件并未出现剪切破坏。说明桁架式叠合板式墙的整体性能较好,叠合板式墙的抗爆性能优于现浇板式墙。