自攻钉集块连接混凝土复合剪力墙抗震性能试验

提出了适用于装配式混凝土复合剪力墙结构的自攻钉集块连接构造,为研究自攻钉集块连接混凝土复合剪力墙的抗震性能,设计制作了3个剪跨比为1.39的足尺剪力墙试件,进行了低周反复荷载试验,主要变量包括自攻钉集块连接构造、自攻钉集块与后浇条带组合连接构造以及L形边框构造柱。分析了试件破坏模式、承载力、滞回特性、刚度及退化、变形能力、耗能性能和应变特征等。结果表明:自攻钉集块连接构造装配便捷,受力性能可靠;采用自攻钉集块与后浇条带组合连接构造试件的承载力及刚度相比自攻钉集块连接构造分别提高了8.54%和6.03%;设置L形边框构造柱的试件承载力、刚度及耗能分别提高了67.48%、129.33%和277.93%。自攻钉集块连接复合剪力墙具有良好的抗震性能,满足装配式低层住宅混凝土复合剪力墙结构的抗震设计要求,可用于实际工程。

自攻钉集块连接T形边框混凝土肋格复合墙板抗震性能试验

研发了混凝土框架(桁架)肋格填充发泡混凝土墙板,提出了T形边框与混凝土肋格复合墙板边肋的自攻钉集块连接构造。设计并制作了2个足尺自攻钉集块连接T形边框混凝土肋格复合墙板试件,包括1个十字形框架肋格墙板试件和1个人字形支撑桁架肋格墙板试件。进行了低周反复荷载试验,研究了各试件的破坏状态和滞回特性,分析了不同肋格构造对承载力、刚度、变形能力及耗能性能的影响。结果表明:十字形框架肋格墙板试件主要发生了发泡混凝土填充墙板及硬化砂浆面层的剪切开裂,人字形支撑桁架肋格墙板的破坏特征为混凝土桁架支撑的损伤失效;人字形支撑桁架肋格墙板试件的承载力和初始刚度相比十字形框架肋格墙板试件分别提高了74.3%和69.0%;十字形框架肋格墙板试件则具有较高的变形能力和耗能性能;自攻钉集块连接构造连接性能可靠,保证了T形边框与混凝土肋格复合墙板的协同变形。可为工程设计与施工提供参考。

装配式混凝土框剪结构节点消能减震研究

为推进装配式混凝土结构在当前建筑产业调整和转型升级,梁柱连接节点既是其受力核心部位,又是薄弱部位,探索节点消能减损技术是当前研究难点。通过对一栋位于8度区(0.3g)、Ⅱ类场地的装配式框架建筑,将多工况节点消能减震技术应用于装配式混凝土框剪结构,对其进行罕遇地震波作用下的抗震性能仿真分析。结果表明:不同工况消能技术对装配式结构上部节点连接部位减损效果差距显著,装配式混凝土框架建筑节点连接薄弱部位仍是地震损害的关键。可见,对于高烈度地区预制装配式框剪结构设计时,节点连接处需强化耗能设计,提高框架薄弱部位的抗震减损能力。

螺栓连接装配式墙板乡村住宅简化模型与验证

为了提高螺栓连接装配式混凝土剪力墙力学性能的模拟分析效率,基于OpenSees提出了一种由非线性梁柱单元、刚性单元、Truss单元、缝隙单元以及两节点单元组成的简化模型,该简化模型不仅解决了结构基础被压溃导致的模型不收敛问题,同时考虑了基础宽度对接缝区域的影响。该简化模型的仿真结果与拟静力试验结果吻合较好,简化模型可以较好地预测结构的峰值承载力以及承载力与刚度的退化,从而验证了其有效性。在此基础上,建立了一足尺螺栓连接装配式墙板乡村住宅模型的简化模型,并对结构进行了弹塑性时程分析,计算结果与试验结果进一步验证了简化模型的有效性,计算结果表明螺栓连接装配式墙板乡村住宅模型在9度罕遇地震作用下,结构最大层间位移角小于钢筋混凝土抗震墙的弹性层间位移角限值1/1000,说明结构具有良好的抗震性能。

预制剪力墙竖向连接方式研究进展综述

为研究预制剪力墙结构竖向连接近期的发展趋势,文中介绍了近年来国内外主要的预制装配式混凝土剪力墙新型竖向连接方式,分析总结了现有研究的不足。现有的湿式连接存在湿作业,不利于冬季施工。提出了以干式连接、预制剪力墙整体结构、连接件性能的设计方法作为今后的研究重点。

软索连接装配式混凝土圆孔墙抗震性能试验研究

为研究软索连接装配式圆孔剪力墙的抗震性能,分析翼墙对主墙的影响,设计一字形、L形、工字Ⅰ形和工字Ⅱ形4类共8个足尺装配式圆孔剪力墙试件,进行拟静力试验,通过对试验现象和数据进行分析,研究构件的破坏形态、特征荷载、变形性能、受剪承载力等特性。结果表明:采用软索连接的翼墙能有效提高主墙的抗裂性能,有效避免主墙沿圆孔的竖向裂缝,同时能改变主墙的应力分布和破坏形态;翼墙能够有效提高主墙的屈服荷载和极限荷载,但对屈服位移、延性的影响不明显;墙体弹性层间位移角能够满足我国规范中对剪力墙的要求,弹塑性层间位移角较小,宜提高软索锚固设计;墙体中的圆孔会大大降低墙体的受剪承载力;通过规范公式对该类型墙体进行受剪承载力计算,发现多数墙体的计算值远大于试验值,基于试验结果,建议将规范公式进行0.5倍折减后,再用于该类型墙体的受剪计算。

装配式两边连接钢板剪力墙节点抗侧性能试验研究与分析

为了将钢板剪力墙体系与新型全装配式钢结构体系结合起来,提出了一种适用于装配式高层钢结构的两边连接间断式盖板钢板剪力墙连接节点(discontinuous cover-plate connection,DCPC),并对此节点的构造与设计方法进行了研究.通过改变内嵌墙板厚度、连接螺栓数目及接触面摩擦因数设计加工了4组试件,并对其进行了静力加载试验和有限元分析对比.研究表明:增加螺栓个数可有效提高试件的滑移荷载,有效提高节点初始刚度,但增大了节点连接螺栓的预紧力损失,同时连接盖板与底板的残余变形也较大;增大试件接触面的摩擦因数可有效增大试件的极限抗侧承载力,但对螺栓预紧力的影响不大;螺栓预紧力的损失量随着内墙钢板的宽厚比和有效高跨比的减小而增大;内嵌墙板在破坏前拉力带充分发展,位移延性系数满足抗震设计要求,属于延性破坏;DPCP不仅具有良好的传力性能,而且便于加工与装配,同时保证了装配式钢板剪力墙的震后可修复功能.

预制墙板横向均布荷载作用下试验研究与分析

以高3 m、宽1200 mm、厚220 mm的全螺栓连接装配式混凝土剪力墙结构(简称BPC)预制混凝土夹芯墙板为对象,通过试验和有限元分析研究墙板试件在横向均布荷载作用下的刚度和承载力。试验结果表明:墙板试件开裂荷载为10.60 kN/m^(2),对应的跨中挠度相当于墙板跨度的1/884;极限承载力为16.71 kN/m^(2)。有限元分析所得墙板试件荷载—跨中挠度曲线与试验结果吻合较好,开裂荷载、极限承载力与试验数据分别相差仅2%和1.2%。证明BPC结构墙板的承载力和刚度完全满足一般低层、多层民用建筑对抗风等方面的要求,也说明采用有限元建模方法的合理和可靠性。

新型螺栓连接装配式混凝土剪力墙体系设计与建造技术

叠合预应力空心楼板-螺栓连接装配式混凝土剪力墙体系是指楼板采用叠合预应力空心楼板(SPD楼板)、装配式剪力墙竖向采用螺栓干式连接的装配式混凝土剪力墙体系。该体系具有连接简单、施工便捷、工业化程度高、提升建筑品质等优点。对该体系在不同轴压比及连接方式下的抗震性能进行了系统研究,并以上海市佘北大型居住区39A-02A地块项目1,2号楼为工程背景,分别对叠合预应力空心楼板、装配式混凝土剪力墙及主要连接节点的设计进行阐述,并对其生产、安装技术进行了介绍。

预制装配式剪力墙钢筋连接方法研究进展

预制装配式剪力墙结构是我国装配式混凝土结构的主要形式。上下剪力墙体之间的竖向钢筋连接性能是影响结构抗震性能的关键因素。介绍了国内外预制装配式剪力墙钢筋连接方法的连接构造,分析了各连接方法的破坏形态、承载能力、延性、刚度等力学性能,对各连接方法的安全性、适用范围、施工质量、施工效率、经济成本等进行了综合评价。最后对预制装配式剪力墙结构的研究方向提出了一些建议。

螺栓连接装配式多层剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种应用于装配式多层剪力墙结构水平接缝与竖向接缝的螺栓连接节点。设计了4个分别带有竖向与水平接缝连接节点的装配式多层剪力墙试件,为了其结构性能,试件的配筋率有所放松且未设置边缘构件。通过进行抗震性能试验,得到了螺栓连接装配式多层剪力墙构件的破坏模式,分析了其受力机理。研究结果表明,螺栓连接装配式多层剪力墙受力特点与装配整体式剪力墙区别较大。装配式多层剪力墙试件破坏模式为水平接缝的弯曲破坏,初始刚度、承载力和延性可以满足多层结构的能力需求,但应分别验算构件和水平接缝的承载力;所有试件水平接缝未发生剪切破坏,带有竖向接缝剪力墙的竖向接缝在层间位移角超过1/300后出现显著滑移,各预制部分逐渐独立受力,超过1/167后完全失效。建议螺栓连接的装配式多层剪力墙在进行结构分析时,在小震作用下采用整体墙肢模型,在中震和大震作用下采用独立墙肢模型。

装配式螺栓连接剪力墙施工技术的研究与应用

竖向采用螺栓连接的装配式剪力墙,具有抗弯、抗剪强度高及连接可靠、方便的特点,通过精确、高效的定位吊装以及下口锚固施工方法可进行快速有效的安装。上海周康航动迁安置房项目中使用了此种剪力墙体系,并开发了相应的配套施工方法。工程实践证明,该方法取得了良好的施工效果和施工效率,保证了施工质量。

螺栓连接装配式混凝土剪力墙抗震性能研究

为研究在水平拼缝位置采用螺栓连接的装配式剪力墙的抗震性能,完成了两个剪跨比为2.2的剪力墙试件的拟静力试验。研究结果表明:两个试件都发生了弯曲破坏,水平拼缝的抗剪承载力满足要求;两试件的破坏均发生在剪力墙水平拼缝截面附近和拼缝下方的下段墙板上,上段墙板本身基本保持弹性;由于连接盒底板连接构造不同,试件S-1发生了高强螺杆拉断的脆性破坏,试件S-2则发生了由较薄螺栓连接垫板的抗弯强度控制的塑性破坏;试件S-2具有较好的自复位能力,延性系数介于3.03~3.7之间,极限位移角满足GB 50011—2010《建筑结构抗震设计规范》限值要求。同时,基于通用有限元软件ABAQUS建立数值模型对试件进行单向推覆分析,分析模型可以较好模拟试件的骨架曲线和破坏模式。

装配式复式钢管混凝土框架-梁端螺栓连接钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为促进复式钢管混凝土框架剪力墙结构的建筑工业化,提出一种可完全装配式建造的复式钢管混凝土框架-梁端螺栓连接钢筋混凝土剪力墙结构体系,体系中梁-柱节点、柱-柱拼接节点和框架与剪力墙连接均采用全螺栓装配式连接。为研究该体系的抗震性能,开展了三榀1∶2缩尺模型的低周往复荷载试验,研究了各模型的破坏特征、滞回性能、延性、抗侧刚度和承载力退化。结果表明:梁端螺栓连接钢筋混凝土剪力墙(BRW)破坏形态与钢筋混凝土梁"剪压"型破坏特征相似;BRW先于框架发生破坏,可作为复式钢管混凝土框架的第一道抗震防线,框架则为第二道防线;BRW与框架的装配式连接可靠,在整个加载过程中可有效提高框架的承载力和抗侧刚度,可保证BRW与框架在地震作用下的协同工作能力,进而保障BRW的性能得以充分发挥。

设置竖向通缝的螺栓连接双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验

为提高双层钢板混凝土组合剪力墙的施工效率,提出了设置竖向通缝、水平缝通过螺栓连接的装配式双层钢板-混凝土组合剪力墙,并对6个缩尺比为1∶2的组合剪力墙进行了拟静力试验,得到其破坏形态、滞回性能、应变、刚度和承载力退化、耗能能力等试验结果,分析设置竖向通缝、不同形式水平缝螺栓连接等构造对组合剪力墙抗震性能的影响。试验结果表明:该装配式组合剪力墙抗震性能良好;相比于边缘构件和墙体焊接的组合剪力墙,设置竖向通缝的组合剪力墙承载力降低约25%,但延性提高;采用合理的水平缝螺栓连接构造,可保证连接处应力的有效传递。与一字形和锯齿形缝组合剪力墙相比,企口形缝组合剪力墙的承载力较低。

螺栓连接预制构件结合面直剪性能试验研究

针对适用于装配式多层混凝土剪力墙结构竖向接缝的干式连接方法进行直剪力学性能试验研究。这种连接方法采用高强螺栓连接,预制构件边缘无外露钢筋,具有生产、施工效率高等特点。设计并制作了4组共8个预制构件结合面试件,研究结合面的抗剪性能。研究表明,螺栓连接预制构件结合面的直剪破坏模式基本一致,与螺杆接触处的混凝土出现局压破坏,螺栓受拉剪产生弯曲变形;结合面的抗剪承载力主要来源于结合面间摩擦力和螺栓销栓力;增加墙体的厚度对承载力和刚度的提升效果不明显,增大连接螺栓直径可以有效地提高试件的承载力。结合试件工作机理给出了结合面抗剪承载力计算公式,为工程应用与标准编制提供依据。