装配式带夹芯保温槽型玻璃钢-钢板-槽钢-混凝土组合剪力墙轴压性能研究

提出一种装配式带夹芯保温槽型玻璃钢-钢板-槽钢-混凝土组合剪力墙,设计3个具有不同配筋形式和混凝土种类的墙板试件进行轴心受压试验,获得墙板在轴压作用下的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、承载力储备系数、延性系数、材料利用率等性能指标。通过ABAQUS有限元分析软件对墙板进行参数化分析,研究内嵌钢板强度和厚度对其轴压性能的影响。结果表明,墙板具有良好的承载力储备能力和延性性能;混凝土中掺入1%体积比的钢纤维可显著提高墙板内混凝土的抗拉性能,使混凝土强度得到更加充分的利用,布置钢筋可以显著提高墙板延性;墙板的承载力和延性随内嵌钢板厚度和强度的增加而增大,强度为Q355、厚度为4、6mm时,墙板材料利用率更高。提出适用于该类墙板的轴压承载力设计公式,考虑钢板屈曲和截面组合效应的墙板轴心受压承载力设计公式计算结果较精确。

钢板夹心混凝土组合剪力墙试验研究

本文完成了8片钢板夹心混凝土组合剪力墙面内抗震性能试验,研究了钢板夹心混凝土组合剪力墙的承载力、抗震性能及破坏模式,以及剪跨比、含钢率和栓钉间距对其性能的影响.研究表明,剪跨比1.0～1.5的所有试件破坏形态均为压弯破坏;试件滞回曲线比较饱满,极限位移角大于或接近1/100,试件的耗能能力及变形能力均较强;剪跨比小于1.5时,钢板的抗剪能力发挥充分,试件的变形能力较好;含钢率越大,抗侧承载力越高,变形能力相对强;在试验所采用的栓钉间距范围内,栓钉间距对试件承载力、变形、延性性能影响均不明显.基于叠加原理提出了钢板夹心混凝土剪力墙压弯承载力的建议公式,该公式与试验结果吻合较好,并具有适当的安全度.

装配式住宅预制夹芯保温复合外墙内部冷凝问题研究

分别以泡沫混凝土保温板和改性酚醛保温板作为预制夹芯保温复合外墙的夹芯保温层材料,对夹芯保温复合外墙的内部冷凝问题进行了理论计算,结果表明,在夏热冬冷地区墙体构造为60mm钢筋混凝土+70mm泡沫混凝土+60mm钢筋混凝土的夹芯保温复合外墙内部存在冷凝问题,但泡沫混凝土保温层因内部冷凝受潮而增加的湿度增量在允许范围之内,所产生的冷凝水数量不会对结构造成损害;而墙体构造为60mm钢筋混凝土+40mm改性酚醛保温板+60mm钢筋混凝土的夹芯保温复合外墙内部则不存在冷凝问题。

泡沫混凝土保温板在预制夹芯复合外墙中的应用

对泡沫混凝土保温板的抗压强度、体积吸水率、软化系数和干燥收缩性能进行了研究。并以泡沫混凝土保温板作为夹芯材料预制成保温板夹芯复合墙体,进一步试验研究了该复合墙体的热工性能、体积吸水率、冻融循环、燃烧等性能,结果表明,泡沫混凝土保温板在夹芯复合墙体中的应用是安全的,可为装配式住宅预制夹芯复合保温外墙的发展提供技术支撑。

SVMFC夹芯复合外墙板受弯性能试验研究

为了研究新型节能轻质夹芯复合墙板的抗弯承载力和破坏形式,文章进行了5个钢筋网格玻化微珠泡沫混凝土(steel-grid vitrified microsphere foamed concrete,SVMFC)夹芯复合外墙板在横向荷载作用下受弯性能试验,分析了SVMFC夹芯复合外墙板的荷载-位移关系曲线,研究了夹芯复合外墙板在均布荷载作用下的破坏形式和应变分布规律。试验研究表明,SVMFC夹芯复合外墙板具有较好的抗弯承载力,能够满足相关规范的要求。研究结果可为SVMFC夹芯复合外墙板在实际工程中的设计与施工提供参考。

内嵌预制SVMFC夹芯复合墙板钢框架结构抗震试验研究

为了研究地震作用下预制钢筋网格玻化微珠泡沫混凝土(steel-grid vitrified microsphere foamed concrete,SVMFC)夹芯复合墙板和钢框架的共同受力性能和破坏机理,文章进行了2榀内嵌预制SVMFC夹芯复合墙板钢框架试件的水平低周反复荷载试验,并考虑了开洞对墙板抗震性能的影响;观察了试件的受力全过程和破坏形态,分析了试件柱顶水平荷载-位移关系滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、延性及耗能能力等抗震性能指标。试验结果表明,内嵌预制SVMFC夹芯复合墙板钢框架试件具有良好的滞回性能、延性及耗能能力;采用钢筋与角钢焊接连接方式可以安全可靠地确保SVMFC夹芯复合墙板与钢框架在地震作用下协同工作;墙板开洞对内嵌夹芯复合墙板钢框架的水平极限承载力和弹性刚度有较大影响,但对结构的延性影响较小。研究成果可为此种预制装配式结构在实际工程中推广和应用提供科学依据。

内嵌预制SVMFC夹芯复合墙板钢框架结构数值分析

为研究地震作用下内嵌预制钢筋网格玻化微珠泡沫混凝土(steel-grid vitrified microsphere foamed concrete,SVMFC)夹芯复合墙板钢框架结构的受力性能和破坏机理,文章建立了内嵌预制SVMFC夹芯复合墙板钢框架结构的数值分析模型,并利用试验结果验证了数值分析模型的准确性。同时开展了钢材屈服强度fy、玻化微珠泡沫混凝土抗压强度fcu、墙板内置钢筋屈服强度、墙面板类型、墙板厚度t和梁柱线刚度比ki等诸多参数的影响分析,评价了各参数对内嵌预制SVMFC夹芯复合墙板钢框架结构抗震性能的影响。研究结果表明:fy、fcu、墙面板类型、t和ki对该结构的水平承载力和弹性刚度影响较大;当墙板开洞尺寸增大时,该结构的水平极限承载力与弹性刚度均会减小。

预制陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙轴心受压性能研究

通过对5片不同拉结筋间距、中间层厚度的陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙试件进行轴心受压试验,研究其在轴心荷载作用下的承载力、变形性能、裂缝发展规律、破坏过程以及破坏形式。结果表明:陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙轴心受压破坏形式主要可分为墙板剥离破坏和轴心受压破坏,发生墙板剥离破坏的试件轴心受压承载力较低;发生轴心受压破坏的试件轴心受压承载力较高。当拉结筋间距不大于600mm时,拉结筋间距对墙体的轴心受压承载力影响不大,但减小拉结筋间距能有效缓解界面裂缝的开展与延伸,而未设置拉结筋墙体的轴心受压承载力将显著降低;建议实际工程中陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙应设置拉结筋,且拉结筋间距不应超过200mm。采用中国规范计算各试件轴心受压承载力时,对于破坏形式为轴心受压破坏的试件,公式计算值与试验值吻合良好。

基于OpenSEES的陶粒混凝土钢板组合剪力墙受力性能分析

为研究陶粒混凝土钢板组合剪力墙的受力性能,采用OpenSEES有限元软件建立了陶粒混凝土钢板组合剪力墙的计算模型,并对比试验数据验证了模型的准确性;通过数值模拟,分析了轴压比、剪跨比、截面宽厚比及钢板厚度对陶粒混凝土钢板组合剪力墙受力性能的影响。结果表明:当轴压比小于0.4时,组合剪力墙承载力随轴压比增大而升高;随着剪跨比增加,承载力近线性降低,剪跨比小于2时,延性随剪跨比增大而提高;随着截面宽厚比降低,承载力线性提升;钢板厚度增大可以显著提高墙体水平承载力,端部方钢管的钢板厚度增加对水平承载力提高作用更为明显。

预制混凝土剪力墙结构体系研究进展

预制混凝土剪力墙结构具有抗侧刚度大、承载力高、室内空间规整等优势,是我国预制混凝土高层住宅最常用的结构型式之一。按照墙体构造的不同,预制混凝土剪力墙结构体系主要包括实心剪力墙体系、叠合剪力墙体系和夹心保温剪力墙体系三大类。通过对国内外相关研究成果的系统分析与总结,明确不同类型预制混凝土剪力墙结构的构造特点、受力性能及其设计方法。在此基础上,介绍了目前国内外有关预制混凝土剪力墙结构体系的技术标准情况,并对预制混凝土剪力墙结构体系今后的研究方向进行了展望。

保温板对复合剪力墙抗震性能影响研究

为了解决新型复合剪力墙保温、防火及抗震性能,提出了一种加芯保温陶粒混凝土复合剪力墙.该板具有相对较好的构造优势,在具备保温隔热指标的前提下可以改善或解决保温板脱落问题以及杜绝火灾的发生.可见,保温板在复合剪力墙中发挥的作用较大.为了研究保温板对于复合剪力墙抗震性能的影响,本文对3类剪力墙进行抗震实验研究.通过对试件的裂缝发展情况、破坏形态、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、位移延性系数、能量耗散系数等分别进行了讨论,得出有保温板陶粒混凝土复合剪力墙承载能力略有折减,但延性、耗能等整体抗震性能指标相对优越.可以尝试推广使用,符合国家提倡的绿色、节能、环保、抗震及加速新型墙板革新的发展政策.

钢板夹芯混凝土剪力墙面外抗震性能试验研究

对10个钢板夹芯混凝土剪力墙试件进行面外受力性能试验,研究其在单向压弯作用下的破坏特征、承载力、刚度、变形能力等结构性能。通过对各个试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性系数和耗能能力等抗震性能参数的计算和比较,分析剪跨比、含钢率以及墙体构造方式的变化对墙体面外受力性能的影响。研究表明:钢板混凝土墙试件的面外变形能力很强,墙体的剪跨比、含钢率变化对墙体的承载力和变形能力有影响。

钢板夹芯混凝土组合剪力墙复合受力性能试验研究

通过两组钢板夹芯混凝土组合剪力墙的拟静力试验,对双向压弯荷载作用下钢板混凝土组合剪力墙的承载能力、变形能力和破坏模式进行研究,获得了试件的典型破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数以及耗能能力等,分析面外弯矩的变化对结构力学性能的影响。研究表明:在双向压弯作用下,试件的破坏形态主要是压弯破坏;试件滞回曲线不够饱满,耗能能力一般;面外弯矩越大,试件的抗侧承载力及耗能性能越差;试件进入塑性阶段后,面外位移显著增加,呈发散趋势;试件底部截面基本满足平截面假定。

新型复合式连接剪切性能试验研究

为了解预制夹芯墙中新型复合式连接件的剪切性能,通过对12个预制混凝土夹芯墙试件的剪切试验,获得了该连接件的抗剪承载力、破坏过程和现象,分析了混凝土强度以及分布钢筋和连接件的位置关系对复合式连接件抗剪承载力的影响,采用受力简化模型,分析得到了该连接件的抗剪承载力理论值。结果表明:复合式连接件的抗剪承载力试验均值为15. 5～18. 8 kN,理论值为11. 3 kN,与实际工程中连接件受到的剪力值相比,具有较大的安全储备;分布钢筋和连接件的位置关系以及混凝土强度对连接件的抗剪承载力没有影响;墙体的破坏模式有因连接件穿心钢筋屈服形成的内、外叶墙错动和因连接件穿心钢筋被剪断形成的内、外叶墙脱离2种,复合式连接件在混凝土中锚固良好,在剪力作用下不会提前发生剪撬破坏。