配筋齿槽装配式剪力墙的等效弹性模量研究

基于轴向刚度等效和弯曲刚度等效原理,分别推导了轴向受力和受弯状态下钢筋混凝土构件的等效弹性模量计算公式,采用解析法和有限元方法计算、对比分析了钢筋混凝土构件在轴向受压、受弯和偏心受压下的等效弹性模量,并利用ABAQUS有限元分析软件,以一片配筋齿槽装配式剪力墙为验算示例,分析其荷载-位移曲线、应变分布和齿槽沿高度方向应力分布,论证了合理拆分、分块等效的方法在有限元分析过程中的应用合理性.结果表明:不同受力状态下钢筋混凝土构件的等效弹性模量与截面配筋率呈线性增长关系;利用刚度等效原理推导得到的等效弹性模量计算公式具有较好的可靠度;合理拆分、分块等效的方法可以较好地应用于截面配筋复杂的配筋齿槽装配式剪力墙构件在弹性阶段的有限元分析中.

配筋齿槽装配式剪力墙拼缝水平相对滑移研究

装配式剪力墙拼缝界面的水平相对滑移对构件的力学性能有很大影响,以一片普通预制剪力墙为参照,开展新型配筋齿槽装配式剪力墙拼缝水平相对滑移研究.通过对两个装配式剪力墙试件进行低周反复加载试验,分析其裂缝分布情况、拼缝水平相对滑移曲线、荷载-位移曲线和钢筋应变等试验现象和数据,得到配筋齿槽装配式剪力墙拼缝水平相对滑移性能.最后通过分析配筋齿槽装配式剪力墙边缘约束构件区的纵向连接钢筋销键剪切应力与拼缝水平滑移以及竖向位移的关系,对边缘约束构件区的纵向连接钢筋销键剪切应力的影响因素和性能进行了总结.研究结果表明,配筋齿槽拼缝连接形式具有良好的抗剪切能力和抗滑移能力,配筋齿槽装配式剪力墙构件具备更良好的塑性变形能力和耗能能力;纵向连接钢筋销键剪切应力受水平滑移比和竖向位移比的影响,对装配式构件塑性发展、抗震性能以及内力传递造成不良影响.

新型配筋齿槽装配式剪力墙抗震性能试验研究

为提高装配式剪力墙的抗震性能,采用配筋齿槽对装配式拼缝进行加强,通过配筋齿槽抵抗拼缝剪切力,纵向连接钢筋承受拉压应力并屈服耗能。为探究配筋齿槽装配式剪力墙的抗震性能,对1片配筋齿槽装配式剪力墙和1片普通平缝装配式剪力墙试件进行拟静力试验。研究了配筋齿槽装配式剪力墙的破坏模式、开裂形态以及拼缝面的滑移情况,分析了承载力、刚度退化、延性性能和耗能能力等抗震性能参数。试验测试结果表明:配筋齿槽能够有效减小装配式拼缝面的滑移,其破坏形态与普通装配式剪力墙试件相似,裂缝分布均匀且破坏充分,拥有较好的延性以及耗能能力。

新型配筋齿槽装配式剪力墙力学性能数值模拟与理论分析

提出一种新型大尺寸配筋齿槽装配式剪力墙,采用配筋齿槽降低拼缝滑移对钢筋强度的影响。为研究该剪力墙的基本力学性功能及齿槽的工作机制,以剪跨比为参数,设计了普通装配式剪力墙和配筋齿槽接缝装配式剪力墙,利用有限元软件对其单调加载试验进行数值模拟。得到了各装配式剪力墙构件的荷载位移曲线,等效塑性应变分布云图,混凝土损伤分布云图,和钢筋应力分布云图。结果表明:配筋齿槽能够承担拼缝界面的主要剪力,降低销键剪切应力对纵向连接钢筋屈服强度的影响,改善了拼缝面的受力性能,实现装配式剪力墙拼缝的弯剪分离受力。基于数值模拟结果和剪力墙正截面承载力计算理论,建立了配筋齿槽装配式剪力墙的压弯承载力理论计算公式,其计算结果与模拟结果吻合较好,能够准确的反应拼缝界面的压弯承载力。

部分无黏结钢筋对配筋齿槽装配式剪力墙抗震性能的影响

为提高装配式剪力墙的抗震性能,采用配筋齿槽和部分无黏结钢筋改善拼缝的力学性能。为了掌握部分无黏结钢筋对配筋齿槽装配式剪力墙抗震性能的影响情况,对一片普通配筋齿槽装配式剪力墙和一片钢筋部分无黏结配筋齿槽装配式剪力墙进行了低周反复加载试验。根据试验结果对两个试件的承载力、耗能能力、滞回特性、刚度退化等抗震性能参数进行了分析。试验结果表明:两个试件的破坏形式相同,均为压弯破坏。通过设置在拼缝处的无黏结钢筋使配筋齿槽装配式剪力墙的耗能能力及延性分别提高了19%和16%,同时其承载力和刚度略微下降。

非边缘约束配筋齿槽装配式剪力墙低周反复试验研究

装配式剪力墙是实现我国建筑工业化的重要方法.但平直拼缝装配式剪力墙的拼缝部位存在水平相对滑移,对纵向连接钢筋产生销键剪切作用,故降低了装配式剪力墙拼缝的力学性能,导致其抗震性能不足,从而严重限制了其推广应用.为改善装配式剪力墙拼缝的力学性能,通过在拼缝位置设置配筋齿槽限制装配式拼缝的水平相对滑移,为进一步掌握配筋齿槽高度对装配式剪力墙力学性能和抗震性能的影响规律,对设置不同配筋齿槽高度的装配式剪力墙构件进行了低周反复加载试验.通过试验观测了装配式剪力墙构件的开裂规律和破坏机理,测得了构件的荷载-位移数据,并以此为基础,进一步分析了非边缘约束配筋齿槽装配式剪力墙的抗震性能参数.试验结果表明:设置不同齿槽高度的非边缘约束配筋齿槽装配式剪力墙具有相似的承载力和延性性能,但低齿槽构件的剪切面穿过浆锚搭接强化区,充分利用了浆锚搭接强化区的性能,综合上述配筋齿槽装配式剪力墙的力学性能参数:低齿槽装配式剪力墙具有更好的抗震耗能能力.

新型配筋齿槽装配式剪力墙在中低轴压比下的低周反复试验研究

装配式剪力墙是我国建筑工业化和住宅产业化的重要结构形式.为提高装配式剪力墙的抗震性能,提出采用配筋齿槽提高装配式剪力墙拼缝的抗剪切性能.为进一步掌握配筋齿槽装配式剪力墙在中低轴压比下的力学性能差异,对一片普通预制剪力墙及两片分别施加0.05和0.1轴压比的配筋齿槽装配式剪力墙进行低周反复加载试验.根据试验结果对3个试件的滞回特性、承载力、钢筋应变、耗能能力、刚度退化等抗震性能参数进行分析.试验结果表明:3个试件的破坏形式相同,均为压弯破坏,配筋齿槽拼缝的连接形式具有良好的抗剪切性能,配筋齿槽装配式剪力墙的轴压比越大,延性越差,承载力越高,刚度越强.

配筋齿槽装配式低矮剪力墙抗震性能试验研究

装配式剪力墙拼缝部位发生水平相对滑移,对装配式剪力墙的抗震性能产生不利影响,为改善装配式剪力墙拼缝的力学性能,提出一种大尺寸配筋齿槽抵抗拼缝剪切力,纵向连接钢筋承受拉压应力并屈服耗能的新型配筋齿槽装配式剪力墙。为研究配筋齿槽装配式低矮剪力墙的抗震性能,对2片高宽比分别为1.76和1.5的配筋齿槽装配式剪力墙进行拟静力加载试验,观察试件的裂缝发展规律和破坏形态,分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度退化、延性、耗能能力、钢筋应变及拼缝连接性能。结果表明:两片试件的破坏形态均为墙体底部拼缝处的压弯破坏,但拼缝界面并未发生较大剪切滑移,表现出较好的抗剪承载能力。墙体的初始刚度、耗能能力和延性等力学性能指标达到“等同现浇”水准。同时,具有较低高宽比的试件表现出更好的抗震性能。