预制装配式单面叠合剪力墙抗震性能试验研究

为研究预制单面叠合剪力墙的抗震性能,按1∶1比例制作了1个足尺现浇剪力墙构件和2个不同水平接缝预制单面叠合剪力墙构件,完成了拟静力试验。试验结果表明:单面叠合剪力墙与现浇剪力墙的受力过程、破坏模式基本相同,抗震指标相近,具有较好的抗震性能;单面叠合剪力墙的承载力接近现浇剪力墙;单面叠合剪力墙的耗能能力优于现浇剪力墙;单面叠合剪力墙试件中,搭接区有螺旋筋约束和无螺旋筋约束试件的抗震性能指标相差不大;单面叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土能够协同工作。总体而言,单面叠合剪力墙具有良好的抗震性能,能等同现浇设计,可在抗震设防地区推广使用。

双面叠合剪力墙水平接缝传力性能试验研究

为研究双面叠合剪力墙竖向连接钢筋位置对其水平接缝传力性能的影响,完成了4片双面叠合剪力墙足尺试件的静力加载试验和有限元分析,对比分析了各试件的破坏形态、承载力、延性、刚度退化和水平接缝处竖向连接钢筋的传力性能。研究结果表明:各试件均表现为典型的弯曲破坏形态,接缝左侧均出现了弯曲裂缝,表现出良好的传力性能;连接钢筋紧靠预制墙板内侧的试件更易开裂;增大连接钢筋距预制墙板内侧净距,会降低叠合试件的承载力,对叠合试件的刚度退化速度影响较小;试件接缝处的传力性能可以实现与单根钢筋传力相似的应力传递过程,其中连接钢筋距预制墙板内侧净距为20mm的传力效果最佳。双面叠合剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好。

预埋波纹管纵肋叠合剪力墙抗震性能试验研究

纵肋叠合剪力墙结构体系中混凝土浇筑孔采用波纹管成型,具有减少脱模工作、降低加工难度、提高整体性等优点,为研究浇筑孔采用波纹管成型做法对墙体抗震性能的影响,设计了6个足尺剪力墙试件并进行低周往复荷载试验,对有波纹管与无波纹管纵肋叠合剪力墙试件在不同轴压比、剪跨比情况下的受力性能进行对比分析。试验结果表明,试验参数相同时,有波纹管试件的破坏模式、裂缝分布、承载力、刚度、侧向变形、耗能能力等受力性能与无波纹管试件基本一致,浇筑孔采用波纹管成型做法是可行的,可按与现浇结构相同的方法进行此类装配整体式剪力墙构件的设计。

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。

双面叠合混凝土剪力墙平面内和平面外抗震性能研究

双面叠合混凝土剪力墙由两侧预制混凝土板和中间后浇混凝土叠合层组成,具有整体性较好、大量节省模板和支撑、便于工业化生产、经济性好等优点,应用前景广阔。该文开展了剪力墙足尺模型的高轴压比下平面内和低轴压比下平面外低周反复荷载试验,对双面叠合剪力墙的抗震性能进行了研究与探讨。研究表明:双面叠合剪力墙在平面内和平面外低周反复荷载下的破坏形态与现浇剪力墙相同,均发生受弯破坏;4片剪力墙滞回曲线特征相似,双面叠合剪力墙的耗能性能好于现浇剪力墙;双面叠合剪力墙的平面内承载力比现浇剪力墙高约5%,平面外承载力低约12%;平面内和平面外加载时双面叠合剪力墙均具有良好的延性,其延性系数分别为2.15和3.83,比现浇剪力墙分别高约25%和20%。双面叠合剪力墙基于规范计算值的抗弯及抗剪安全系数均达到1.1以上,双面叠合剪力墙破坏时其水平接缝处的剪力远小于其接缝抗剪承载力设计值。总体而言,双面叠合剪力墙具有良好的抗震性能,可在抗震设防地区推广应用。

水平接缝连接方式对双面叠合剪力墙抗震性能影响的试验研究

通过对4片采用不同水平接缝连接方式的双面叠合剪力墙和1片全现浇剪力墙试件进行拟静力抗震试验,对比研究了墙体的破坏形态、滞回性能、承载力、位移延性、耗能能力和刚度退化特征。试验结果表明:各双面叠合剪力墙试件的极限破坏形态与现浇剪力墙试件基本相同;部分叠合剪力墙试件的抗震指标与现浇剪力墙对比试件相近,具有较好的抗震性能;水平接缝采用竖向连接钢筋搭接连接与采用竖向连接钢筋约束搭接连接方式的双面叠合剪力墙试件的承载能力更接近于现浇剪力墙试件;采用相同竖向钢筋连接方式的双面叠合剪力墙试件,钢筋搭接区带约束螺旋筋的试件比不带螺旋筋试件的极限变形能力强,但承载力相差不大;采用竖向连接钢筋连接方式且钢筋搭接长度大于等于1.2laE的双面叠合剪力墙试件的抗震性能满足现行相关规范的要求。

双面叠合剪力墙平面外受力性能

为研究带水平接缝的装配整体式双面叠合剪力墙的平面外受力性能,完成了1片双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙足尺试件的平面外静力加载试验和有限元参数分析,对比分析了各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、刚度退化特征和水平接缝处竖向连接钢筋的传力性能,提出了双面叠合剪力墙平面外受弯承载力和水平接缝截面受剪承载力的计算方法。结果表明:双面叠合剪力墙与现浇剪力墙试件的破坏形态基本相同,均为平面外弯曲破坏,与现浇剪力墙相比,双面叠合剪力墙试件的初始裂缝出现在底部水平接缝处,随后在墙面出现并逐级向上发展,表现出良好的延性破坏特征;双面叠合剪力墙试件具有较高的平面外受弯承载力和变形能力,其初始刚度、极限承载力、平面外位移延性系数均大于现浇剪力墙试件;双面叠合剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好;随着轴压比增加,叠合剪力墙平面外承载力明显增加,但延性明显降低;高厚比越小,叠合剪力墙平面外承载力越高,而对延性则影响不大;提出的受弯承载力计算结果与试验结果吻合较好,可用于指导工程实践。

带水平接缝单面叠合剪力墙平面外受力性能试验研究

为研究采用《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231—2016)附录A规定的水平接缝连接方式的单面叠合剪力墙平面外受力性能,完成了1片带水平接缝单面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙试件的平面外受力单调加载试验。结果表明:单面叠合剪力墙试件的裂缝分布形态与现浇剪力墙试件相同,均表现为典型的弯曲破坏特征;单面叠合剪力墙试件在平面外受力时的初始刚度、延性性能、极限承载力均明显高于现浇剪力墙试件,平面外刚度退化速度略大于现浇剪力墙试件;采用该水平接缝连接方式的竖向连接钢筋能有效传递钢筋应力;在平面外荷载作用下,单面叠合剪力墙的整体性保持完好,预制-后浇混凝土界面未发生剪切滑移破坏。在试验研究基础上,采用ABAQUS软件对试件进行有限元建模分析,计算结果与试验结果吻合良好;计算结果表明,随着轴压比增大,单面叠合剪力墙的平面外承载力明显增加,而延性明显降低;竖向连接钢筋搭接长度越短,平面外承载力越低。

纵肋叠合装配整体式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种新型的装配整体式剪力墙结构形式,其预制构件为带混凝土贯通肋的空心墙构件,现场在空腔内搭接竖向钢筋、浇筑混凝土形成叠合剪力墙构件。为研究新型预制剪力墙的抗震性能,以某实际工程为背景,完成6个足尺剪力墙试件的拟静力试验,主要模拟不同剪跨比及不同形式的墙体。试验结果表明,提出的新型预制剪力墙试件的承载力、刚度、破坏模式、耗能能力等性能与现浇试件一致,可按与现浇结构相同的方法进行此类装配整体式剪力墙构件的设计。

带暗柱拼缝的单面叠合式剪力墙抗震性能试验研究

目的为了更好地满足建筑工业化的要求,同时解决预制墙体的尺寸受运输及吊装等因素限制等问题,提出利用暗柱水平拼接两片墙板形成整体剪力墙,并对其进行抗震性能试验研究。方法对带暗柱拼缝的单面叠合式剪力墙和整体单面叠合式剪力墙进行拟静力试验,以有无暗柱拼缝作为变化参数,对比分析两种新型构件的破坏模式、滞回性能、延性性能以及耗能能力等抗震性能指标;并通过非线性有限元软件ABAQUS模拟进行分析。结果带暗柱拼缝的单面叠合式剪力墙与同几何尺寸的整体单面叠合式剪力墙破坏形式基本一致,均呈弯剪破坏;滞回性能、延性性能以及耗能能力等抗震性能指标相似;两种构件的有限元模拟分析与试验结果吻合较好。结论带暗柱拼缝的单面叠合式剪力墙抗震性能与整体单面叠合式剪力墙基本一致,可用于装配式混凝土剪力墙结构体系。

双面叠合剪力墙生产的技术质量控制要点

双面叠合剪力墙是将两块先后预制的混凝土薄板通过桥架钢筋连接,形成内部空腔的结构。由于双面叠合剪力墙操作难度较大,易发生叠合压入困难,两块预制板错位,钢筋露筋厚度偏厚,门窗洞处开裂等质量问题,针对这些技术问题,需采取控制措施加以解决。

轴压比对装配式双面叠合双肢剪力墙抗震性能的影响研究

双面叠合剪力墙是由两个外部预制墙体层和一个夹心内部现浇混凝土层叠合而成的新型装配式构件。本文将重点研究开设洞口后所形成的双面叠合双肢剪力墙,在不同轴压比作用下,连梁对墙板在地震荷载作用下的破坏形态和抗震性能的影响。通过ABAQUS有限元软件按现行规范要求建立合理的受力模型,试验分析表明:随着轴压比增大,装配式双面叠合剪力墙承载力和屈服强度都得到提高,但当轴压比超过0.5时开始出现下降趋势,抗震性能良好,适合用于具有抗震设防地区。

基于不同竖向拼缝位置的单面叠合板式剪力墙抗震性能研究

目的研究不同竖向拼缝位置的单面叠合板式剪力墙抗震性能,为该类墙体的模数化生产提供理论依据。方法根据已有试验结果建立有限元模型,验证模型的正确性,进而研究单面叠合板式剪力墙在低周往复荷载作用下的抗震性能,分析不同竖向拼缝位置的单面叠合板式剪力墙滞回曲线、骨架曲线、混凝土损伤及暗柱配筋。结果拼缝位置变动对墙体抗震性能影响较小,随着轴压比的增大,墙体耗能能力降低,在相同轴压比情况下,不同竖向拼缝位置的单面叠合板式剪力墙耗能能力基本相同;提出拼缝处暗柱钢筋计算公式和构造要求。结论通过改变竖向拼缝位置可实现工厂结合已有模具对设计所需的大尺寸非标准化墙板进行灵活分割,降低生产成本;暗柱钢筋计算公式和构造要求可应用于单面叠合板剪力墙拼缝处暗柱的配筋设计,对推广叠合板式剪力墙装配式建筑具有现实意义。

双面叠合剪力墙结构在住宅项目中的应用

为探索双面叠合剪力墙在超高层建筑中的应用,以深圳长圳公共住房及附属工程项目中103m超高层住宅为研究对象,采用振型分解反应谱法结合弹性时程分析与弹塑性时程分析法,对结构进行整体分析,对双面叠合剪力墙的平面外承载力、剪压比进行验算,同时对弱连接处楼板承载力进行专项分析,并提出加强措施,最终验证双面叠合剪力墙在超高层建筑中应用的可行性。

双面叠合混凝土剪力墙大偏心受压性能试验研究

为研究桁架筋与钢筋网片的连接形式、连接部位对双面叠合混凝土剪力墙大偏心受压性能的影响,对3片双面叠合混凝土剪力墙试件进行了试验,对比分析了各试件在大偏心荷载作用下的破坏形态、变形能力、承载能力以及刚度。试验结果表明,所有试件均表现出典型的大偏心受压延性破坏特征;下弦筋与钢筋网片全部绑扎、上弦筋与钢筋网片两端绑扎的试件(DPCW-1)和上、下弦筋与钢筋网片均全部绑扎的试件(DPCW-2),在大偏心受压下表现出的破坏形态、承载能力、刚度退化特征均相似;桁架筋与钢筋网片采用焊接连接方式的试件(DPCW-3)的峰值荷载以及整个加载过程中的刚度高于采用绑扎连接方式的试件(DPCW-2);各试件均观察到桁架筋上弦筋屈服的现象,且上、下弦筋钢筋应变大致与竖向受力钢筋应变规律相似,说明桁架筋的上、下弦筋在双面叠合剪力墙承受大偏心荷载时参与受力。在试验研究基础上,采用ABAQUS有限元软件对试件进行建模分析,模拟结果与试验结果吻合较好。参数分析结果表明,当改变试件的偏心距时,随着偏心距的增大,各试件极限承载力减小,极限挠度增大;混凝土叠合面黏结系数对叠合剪力墙在大偏心受压下的极限承载力和刚度影响不大。

空腔无粗糙面SPCS装配式剪力墙轴压性能研究

通过对2组6个剪力墙进行轴压试验,研究当预制空腔无粗糙面时SPCS(双面叠合)装配式剪力墙的轴压性能。对比了研究试件的破坏过程及破坏模式,分析了研究试件的荷载-位移曲线、轴向刚度、典型应变发展、承载能力等。试验结果表明:预制试件与现浇试件的破坏过程、破坏模式和竖向刚度变化等基本相同;整个试验过程中,预制层与后浇层的相对位移始终未超过0.3mm,剪跨比越大,预制模壳与后浇夹芯层竖向接触面的开裂时间越早。采用叠加理论对空腔无粗糙面SPCS装配式剪力墙轴压承载力进行计算,计算结果与试验结果吻合较好。

装配式叠合连梁在装配式剪力墙空间子结构中的力学性能试验研究

装配式剪力墙高层住宅结构的抗震可靠性是我国建筑工业化顺利实现的重要要求,为掌握装配式叠合连梁在装配式剪力墙高层结构中的力学性能,对装配式剪力墙空间子结构模型进行了低周反复试验。通过试验测试掌握了装配式叠合连梁的裂缝分布规律和破坏模式,并分析了装配式叠合连梁构件对装配式剪力墙空间子结构抗震性能的影响规律。最后根据试验实测和分析结果,对装配式叠合连梁的合理设计给出了建议。

带构造钢筋桁架双面叠合混凝土剪力墙轴心受压性能试验研究

通过对3片双面叠合混凝土剪力墙试件进行轴心受压试验和有限元参数分析,研究双面叠合混凝土剪力墙在轴心荷载作用下的破坏形态、变形以及极限承载力,分析了钢筋桁架与分布筋网片采用不同的连接方式对双面叠合混凝土剪力墙试件轴心受压性能的影响。试验结果表明:双面叠合混凝土剪力墙在轴心荷载作用下的破坏始于预制层和后浇层混凝土叠合面开裂,达到极限荷载时墙板两侧叠合面裂缝贯通,墙板局部区域混凝土压碎;本次试验中,钢筋桁架与分布筋网片采用绑扎连接方式的双面叠合混凝土剪力墙试件的极限承载力高于采用焊接连接方式的试件。双面叠合混凝土剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好;参数分析结果表明,增大预制-后浇混凝土叠合面摩擦系数和钢筋桁架腹筋直径可明显提高叠合墙板的极限承载力。

新型带保温层单面叠合板式剪力墙抗震性能试验研究

为了进一步提高叠合板式剪力墙结构的装配率,同时实现结构保温一体化,针对提出的新型单面叠合板式剪力墙带保温层的结构形式通过拟静力试验方法进行抗震性能研究,同时在其破坏形态、承载能力、滞回特性、刚度退化及耗能能力等方面与现浇混凝土剪力墙进行对比分析。试验研究结果表明:带保温层单面叠合板式剪力墙与现浇剪力墙相比,受力过程和破坏形态基本相同,试验中未出现叠合面分离、相对滑移等现象,裂缝同时贯穿预制受力墙板和腔内后浇混凝土层,且在整个试验过程中预制外叶板也未出现裂缝和脱落,试件各方面的抗震性能较好,在受力性能上接近于现浇混凝土剪力墙。