集中配筋连接预制剪力墙抗震性能试验研究

针对现有预制混凝土剪力墙接缝施工容错率低、混凝土现场浇筑作业量大和钢筋锚固过长等不足,提出一种使用超高性能混凝土(UHPC)的集中配筋连接预制剪力墙。通过对比1片现浇剪力墙试件、3片不同接缝形式的集中配筋连接预制剪力墙试件的拟静力试验结果,揭示该类预制剪力墙的破坏规律和抗震性能、竖缝对墙体抗震性能的影响和连接钢筋的受力特点。采用ABAQUS软件对试件进行有限元模拟,分析轴压比和集中配筋率对试件抗震性能的影响。研究结果表明:预制试件与现浇试件具有相同的破坏规律,均为弯剪破坏;这2类试件的滞回曲线均较饱满,骨架曲线走势基本一致,耗能能力接近,且预制试件的最小承载力仅比现浇试件低5.6%,表明预制试件的抗震性能与现浇试件的抗震性能基本相同;竖缝对剪力墙承载力的影响较小,使剪力墙的延性和耗能能力有一定的削弱;不同竖缝形式预制墙的抗震性能相近但各有特点,竖缝形式预制墙采用UHPC出筋搭接具有更好的整体性,采用U形键槽的预制墙具有更大的刚度和更强的耗能能力;连接钢筋的应力分布具有典型受弯构件的特征;随着轴压比增加,模型的刚度和承载力不断增加,在轴压比从0.05增加到0.30时,最大的峰值荷载增幅发生在轴压比从0.05到0.10时,从承载力的提高、刚度、耗能和墙角抬高等方面考虑,试件的集中配筋率保持在90%~110%为宜。

预制剪力墙震损修复抗震性能试验研究

中国现阶段以及未来将存在较大数量的装配式建筑,装配式建筑的抗震韧性成为研究热点。该研究针对抗震韧性中的震损修复问题展开研究,以灌浆套筒连接预制剪力墙为研究对象,参照现有现浇构件的震损修复方法,考虑初始灌浆缺陷对预制剪力墙震损特征的影响,对两个震损预制剪力墙进行了严重损伤状态下的修复。随后进行了拟静力试验,并与现浇剪力墙的抗震性能进行了对比。试验结果表明:现浇构件中常用的置换混凝土加固法同样适用于震损预制剪力墙构件,尽管钢筋屈服前混凝土的裂缝开展与现浇试件存在一定差别,但修复后的试件也呈现出了弯曲破坏模式;修复后试件的承载力、变形能力和耗能能力与现浇试件基本一致,灌浆缺陷虽然会影响预制剪力墙构件的震损模式,但对震损修复后的试件的抗震性能影响较小;采用现有置换混凝土加固法修复震损预制剪力墙,基本可实现与现浇剪力墙构件一致的抗震性能。该研究的成果可为灌浆套筒剪力墙构件的损失后果函数研究以及该类结构的抗震韧性设计方法研究提供重要参考。

不出筋密拼接预制剪力墙受弯性能试验研究

对6个不出筋密拼接预制剪力墙足尺试件进行拟静力试验,分析了轴压比和边缘构件纵筋配筋率对不出筋密拼接预制剪力墙受弯承载力的影响。结果表明:不出筋密拼接预制剪力墙试件破坏损伤区域主要集中在竖向插筋孔和纵向凹槽壁处;试验轴压比为0.20~0.30时,墙体受弯承载力和刚度随轴压比增大而提高,轴压比较大时,提高幅度明显减小;边缘构件纵筋配筋率在1.16%~2.36%时,随着配筋率增大,墙体承载力和初始刚度提高,刚度退化速度加快,延性降低。可通过JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中现浇钢筋混凝土剪力墙受弯承载力公式进行受弯承载力计算,计算结果偏安全。

预制剪力墙全灌浆套筒连通腔工艺与坐浆工艺对比研究

预制剪力墙全灌浆套筒连通腔工艺与坐浆工艺对比分析:制作12个预制剪力墙,将其等分为2组,在预制剪力墙上埋设套筒,每组试件分别进行预制剪力墙全灌浆套筒连通腔操作和预制剪力墙坐浆套筒连通腔操作,利用振动传感器对腔内混凝土进行振动测试,采集浆料振动能量值,通过对腔内浆料进行超声波检测,采集腔内浆料孔隙率。结果显示:预制剪力墙全灌浆套筒连通腔工艺浆料振动能量值和孔隙率低于坐浆工艺。由此可知:预制剪力墙全灌浆套筒连通腔工艺浆料饱和程度高于坐浆工艺,并且浆料孔隙率低于坐浆工艺,故在实际工程中应优先考虑采用全灌浆套筒连通腔工艺。

套筒灌浆连接预制剪力墙结构设计研究

文章结合实际工程案例,介绍了套筒灌浆连接预制剪力墙结构的整体布置和计算分析,阐述了预制剪力墙拆分设计中竖向楼层选择和平面位置选择的原则,探讨了在计算软件中复核水平缝受剪承载力的实用方法,并对提高预制剪力墙结构的安全性提出了有关建议。

预制剪力墙转换层插筋准确定位安装施工技术

装配式混凝结构施工时,转换层涉及现浇墙体与预制墙板的连接,在浇筑墙体和叠合板现浇层时墙体内预留竖向插筋易被扰动,造成偏位,影响预制墙板安装效率和安装质量,难以保证转换层连接处的强度要求。为解决上述问题,我司自主研发出了一种可拆卸式的预制剪力墙的钢筋定位装置,总结出了一套转换层墙体预留钢筋定位技术,该技术的应用保证了预留钢筋与预制墙板的可靠连接,实现了预制墙板的快速安装,提高了工效,节约了成本。

装配整体式预制剪力墙套筒灌浆关键施工技术分析

灌浆套筒连接技术是装配整体式预制剪力墙最常用的连接形式之一。文章结合安徽省合肥市璟和院项目,从灌浆准备、工艺要点和成品保护三个方面对装配整体式预制剪力墙套筒灌浆关键施工技术进行阐述和探讨,提出一套完整的质量控制措施,有效地保证了工程质量,为类似套筒灌浆施工提供参考。

套筒灌浆搭接连接的L型预制剪力墙抗震试验

为研究套筒灌浆搭接连接的L型预制剪力墙的抗震性能,进行了1片现浇墙和2片竖向钢筋采用Ⅰ型、Ⅱ型套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)连接的预制墙拟静力试验,研究了试件的破坏形式、滞回性能、特征荷载、变形、钢筋和套筒应变等。结果表明:预制墙裂缝开展情况与现浇墙基本一致,破坏形式为弯剪破坏;现浇墙破坏出现在边缘墙脚处,而预制墙底部由于套筒约束,薄弱截面上移,破坏时套筒上方混凝土压碎,钢筋压屈;当现浇和预制试件墙体底部箍筋、水平分布钢筋加密时,采用Ⅰ型接头连接的预制墙的开裂、屈服、峰值荷载,刚度,延性和耗能能力与现浇墙相当,采用Ⅱ型接头连接的预制墙的各项指标均优于现浇墙;两种接头在预制墙中均能有效传递钢筋应力,套筒在加载过程中基本处于弹性状态;由于APC接头刚度大,预制墙最大平面外位移绝对值小于现浇墙,但预制试件由于水平接缝影响,平面外扭转出现损伤变形累积。

UHPC-钢筋错位连接的预制剪力墙带板结构抗震性能试验研究

提出一种UHPC-钢筋错位连接的预制剪力墙节点连接形式,为研究该节点平面外的抗震性能,设计完成了5片剪力墙带板结构平面外拟静力试验,包括3片UHPC-钢筋错位连接预制剪力墙,1片UHPC-钢筋非连续对接连接剪力墙和1片60 d钢筋绑扎搭接的现浇剪力墙结构。对比分析了各试件的破坏形态、滞回曲线、承载力、刚度退化和水平接缝处竖向钢筋的传力性能。结果表明:错位连接剪力墙试件与现浇剪力墙试件破坏形式相同,均为平面外弯曲破坏,与现浇剪力墙相比,错位连接剪力墙极限承载力提高了5.1%,层间位移角均在1/80~1/50;初试刚度高于现浇试件,后期刚度退化、延性和耗能与现浇试件相当;增大UHPC后浇段高度可提高结构的整体刚度,但结构抗震性能降低;后浇段边缘处竖向钢筋在接缝处混凝土开裂后应力达到屈服,UHPC后浇段内钢筋应力较小,节点表现出良好的传力性能,可按照“等同现浇”剪力墙结构设计。

预制剪力墙全灌浆套筒灌浆缺陷分析整治

全灌浆套筒是预制剪力墙钢筋连接的关键节点,保障了装配式整体式剪力墙结构力学性能等同于现浇式。但由于预制剪力墙全灌浆套筒施工工艺要求较高,其灌浆缺陷时有发生,结合工程实际案例,通过X射线法检测和单向拉伸试验,提出遇到预制剪力墙全灌浆套筒灌浆缺陷时的分析思路和整治方法,对如何避免出现该类灌浆缺陷给出建议,为之后预制剪力墙全灌浆套筒的设计、施工、验收提供参考。

装配式建筑预制剪力墙板套筒灌浆技术的应用

在罗店新镇的装配式房屋住宅项目的装配式建筑整体式剪力墙结构中,采用了受力钢筋套筒灌浆施工方法,利用定制限位钢板约束预埋件的预埋式钢筋,在构件下部连接部位采用PE棒分仓;装配后,利用密封材料进行二次密封,严格按注浆施工规程规定,下注浆口注浆,上注浆口及时封住,再利用估算方法预测各注浆量并与实际施工用浆量进行比较,保证混凝土衬砌的施工质量。该项目采用装配式建筑预制剪力墙板套筒灌浆技术,有效地解决了预制剪力墙套筒灌浆在垂直连接中的质量问题,使其在安装后的纵向连接质量明显提高,同时也使施工进度显著提高。

预制剪力墙标准化设计研究——以重庆市某装配式项目为例

当前,装配整体式剪力墙结构体系逐渐成为应用最广泛的结构体系之一,而学界关于常见预制剪力墙设计方法和预制剪力墙图纸深化设计要点的对比和分析,还较为表面,未进行标准化设计。该文以重庆市某装配式项目为例,对预制剪力墙结构设计进行研究,提出了预制剪力墙的平面布置方法和拆分方式,并对预制剪力墙构件详图和连接节点进行总结,提出了预制剪力墙标准化设计方法。该方法有助于解决目前重庆等地预制剪力墙结构设计标准化程度不高的难题,可供设计人员参考借鉴。

预制剪力墙套筒灌浆施工现场检测与质量控制对策探讨

当前预装配式建筑逐步增多的过程中,人们对预制剪力墙套筒灌浆施工提出了新的要求,陆续出现了很多新工艺与新技术,对提高预制剪力墙套筒灌浆施工质量具有重要意义。但结合当下的施工情况,预制剪力墙套筒灌浆施工方面还存在诸多的质量问题,为着力解决这些问题,做好现场检测与质量控制十分关键。基于此,本文重点分析了预制剪力墙套筒灌浆施工现场的检测要点、质量控制措施,以期为同类型项目提供指导与借鉴。

基于立面设计的产业化住宅预制剪力墙布置策略

近年来随着装配式单元式住宅(即产业化住宅)的不断兴起,越来越多的设计师意识到由于装配式建造模式自身对立面设计的限制,导致装配式住宅的立面丰富程度远远不及传统现浇项目,甚至给人留下了“装配式建筑就是丑建筑”的刻板印象。本文结合笔者多年参与北方产业化住宅的设计经验,剖析装配式建造方式对立面设计的制约,并提出改进深化方向。

单片预制剪力墙分布筋未连接的计算分析

针对某工程在二层顶有一片预制剪力墙底部灌浆套筒连接钢筋被截断的情况,介绍了产生问题的原因,通过水平接缝受剪承载力复核、结构小震下受力性能分析和静力弹塑性分析,研究了这种情况对结构抗震性能的影响,提出了相应的整改意见,并建议在现浇墙体与预制墙体的转换层采取设计加强措施。

竖向分布钢筋单排间接搭接的带现浇暗柱预制剪力墙抗震性能试验

为进一步研究竖向分布钢筋与单排布置的连接钢筋间接搭接、连接钢筋采用直螺纹套筒灌浆连接的带现浇暗柱预制剪力墙抗震性能,完成了5个试件的拟静力试验,其中3个试件一端带暗柱,2个试件两端带暗柱。试验结果表明,现浇暗柱与预制剪力墙作为整体共同工作,试件以水平裂缝及其延伸的斜裂缝为主,墙底与地梁之间产生水平通缝,达到承载力前竖向钢筋受拉屈服,墙底混凝土压碎,破坏形态为压弯破坏;可采用现行规范公式计算预制剪力墙的压弯承载力,且考虑竖向分布钢筋的作用;试件的极限位移角达1/99～1/62。

直螺纹灌浆套筒连接预制剪力墙抗震性能试验

针对直螺纹灌浆套筒连接的预制剪力墙抗震性能问题,进行了两个预制足尺试件与一个现浇试件的拟静力试验,预制试件的竖向钢筋用直螺纹灌浆套筒连接.结果表明:直螺纹灌浆套筒能传递钢筋应力,使其连接的钢筋协调工作;三个试件都属于压弯破坏,但破坏形态不同,预制构件在后浇拼缝处形成水平通缝;预制试件变形能力、刚度、耗能能力均与现浇试件相似,水平拼缝上移后,试件的变形能力有所上升;可用现行规范计算预制剪力墙的压弯承载力.在低周往复荷载下,直螺纹灌浆套筒连接的预制剪力墙试件与现浇墙试件力学性能相似.

钢筋套筒灌浆搭接连接的预制剪力墙抗震试验

为改善钢筋灌浆套筒连接的施工便利性,在已研发的内径大、施工方便的Ⅰ和Ⅲ型套筒灌浆搭接连接的基础上,进行了1片现浇剪力墙和2片纵筋采用Ⅰ与Ⅲ型套筒搭接连接的预制剪力墙拟静力试验.结果如下,现浇墙初始裂缝出现在墙底部,而预制墙由于套筒竖向约束,初始裂缝出现在套筒上方,预制墙开裂荷载大于现浇墙;在极限状态时,现浇墙两侧根部混凝土压碎,而预制墙套筒上方混凝土先压碎,后套筒外侧混凝土保护层局部脱落而破坏;预制墙开裂、屈服荷载、极限位移大于现浇墙,极限承载力与现浇墙的基本相同,但延性略差;由于套筒区域边缘构件箍筋及墙身水平钢筋的加密,预制墙的耗能略优于现浇墙;钢筋应变曲线一致性表明,Ⅰ和Ⅲ型套筒在预制混凝土剪力墙中能够很好地传递钢筋应力.

整体式拼缝连接的预制楼板-预制剪力墙节点试验

为研究整体式拼缝连接的预制楼板-预制剪力墙节点在预制楼板悬臂端竖向荷载作用下的受力性能,进行了1个边节点试件和2个中节点试件的静力试验.结果表明:3个试件的裂缝分布相同,且均为楼板受弯破坏;3个试件承载能力极限状态前的楼板悬臂端竖向荷载-挠度曲线基本相同,预制楼板固端受弯承载力差别不大,且与规范公式计算值的比值平均为1.29;套筒挤压搭接连接可有效传递预制楼板钢筋拉力;整体式拼缝可保证全装配楼盖的整体性,装配式剪力墙结构采用全装配楼盖时,预制楼板与预制墙之间可采用本文试件的整体式拼缝进行连接.

无粘结后张拉预制剪力墙抗震性能模拟分析

无粘结后张拉预制剪力墙是通过后张拉穿过预制墙段水平接缝的无粘结钢筋或钢绞线而形成的剪力墙结构体系。总结了无粘结后张拉预制剪力墙的抗侧力性能特点,介绍了此类结构的数值模拟方法。提出两种模拟接缝力学特性的模型,基于OpenSees软件对无粘结后张拉预制剪力墙进行了拟静力数值分析,并与试验结果对比验证了建模的正确性。分析表明,无粘结后张拉预制剪力墙可以经历大位移而残余变形小,具有可恢复功能性。