采用兩種不同基礎(chǔ)連接方式的疊合板式剪力墻抗震性能研究.pdf

1、在國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化政策的指引下,預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)未來(lái)的應(yīng)用前景十分廣闊。本文研究的疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)是一種半裝配式鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。其中,墻板的預(yù)制部分由兩層側(cè)墻板與起連接作用的格構(gòu)鋼筋組成,樓板的預(yù)制底板也設(shè)有格構(gòu)鋼筋。預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后,設(shè)置必要的連接鋼筋和受力鋼筋,在預(yù)制墻板的核心部位、邊緣構(gòu)件以及樓板頂板等部位澆筑混凝土,從而形成疊合式受力結(jié)構(gòu)。課題組前期對(duì)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行的抗震性能試驗(yàn)研究結(jié)果表明,疊合板式剪力墻與基礎(chǔ)之間以及

2、疊合板式剪力墻之間的水平拼縫是這類結(jié)構(gòu)水平地震作用下的薄弱環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)的彈塑性反應(yīng)以水平通縫不斷張開(kāi)閉合,上部墻體隨之做“搖擺”振動(dòng)為主,這種變形模式使得穿過(guò)拼縫截面的豎向鋼筋產(chǎn)生較大的拉伸變形,甚至被拉斷,受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力也較大,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)延性有所降低,不能完全達(dá)到“等同現(xiàn)澆”的目的?；诖?本文采用兩種不同的方式對(duì)疊合板式剪力墻基礎(chǔ)部位的連接構(gòu)造進(jìn)行了改進(jìn)。一種為采用含插筋的嵌入式基礎(chǔ)(凹形基礎(chǔ)),另一種為水平拼縫部位采用“強(qiáng)連接”的

3、方式,即應(yīng)用能力設(shè)計(jì)原理,使剪力墻底部拼縫截面受彎承載力大于相鄰截面,從而使塑性區(qū)域避開(kāi)墻板與基礎(chǔ)間水平拼縫截面,轉(zhuǎn)移至指定的塑性區(qū)域。本文分別針對(duì)這兩種不同的構(gòu)造方式,運(yùn)用試驗(yàn)分析和有限元軟件模擬的手段,對(duì)其抗震性能進(jìn)行了研究。
　　論文首先設(shè)計(jì)并制作了4個(gè)試驗(yàn)試件,其中2個(gè)為采用嵌入式基礎(chǔ)的疊合板式剪力墻試件,2個(gè)為疊合墻板與基礎(chǔ)間采用強(qiáng)連接的試件,并對(duì)其進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用不同墻板縱筋和基礎(chǔ)插筋配置的嵌

4、入式基礎(chǔ)剪力墻試件,最終都出現(xiàn)了墻板從凹形基礎(chǔ)內(nèi)拔出的破壞,基礎(chǔ)插筋沒(méi)有和墻板與基礎(chǔ)接觸面的摩擦力共同發(fā)揮作用,墻體的連接部位成為受力薄弱環(huán)節(jié);而采用強(qiáng)連接的剪力墻試件最終均為墻板本身的彎曲破壞,在基礎(chǔ)插筋面積充足的情況下,可以實(shí)現(xiàn)將塑性鉸區(qū)域上移到墻板的“強(qiáng)連接”目的;試件W-1的水平力-位移滯回曲線呈比較飽滿的梭形,而其他三個(gè)試件受剪切變形影響,滯回環(huán)呈反S形;同種連接方式中,基礎(chǔ)插筋量配置高的試件,有較高的承載力和耗能能力;四個(gè)試

5、件的位移延性系數(shù)處于3.36~6.81之間,最大頂點(diǎn)位移角處于1/68~1/46之間,具有一定的變形能力。
　　在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,本文還采用了有限元軟件ABAQUS對(duì)4個(gè)試件的受力過(guò)程進(jìn)行了非線性數(shù)值模擬,并將分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,有限元計(jì)算獲取的水平荷載-頂點(diǎn)位移關(guān)系曲線與實(shí)測(cè)骨架曲線吻合良好,且分析能夠較準(zhǔn)確的模擬4個(gè)試件的破壞形態(tài),有限元模型具有一定的可靠性,可以用于后續(xù)的疊合板剪力墻抗震性能分析。