預制混凝土剪力墻足尺子結構抗震性能試驗研究.pdf

1、預制混凝土剪力墻結構是哈爾濱工業(yè)大學課題組創(chuàng)新研發(fā)的適合建筑工業(yè)化的裝配整體式結構體系，其特點是主要結構部品在工廠預制，檢查合格的部品由大型拖車運抵施工現(xiàn)場進行吊裝施工形成整體結構。該種結構體系施工速度快、產品質量好、節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢明顯，適合我國住宅產業(yè)化的發(fā)展需求。
　　預制混凝土剪力墻結構體系的核心技術是部品之間的連接，本文采用插入式預留孔灌漿鋼筋搭接連接方法，按照規(guī)范施工工法制作了9片剪力墻試件，在長柱試驗機上進行受壓性能試驗

2、研究。其中2個試件進行軸壓試驗，通過荷載—應變曲線，研究試件彈性階段的力學性能，根據(jù)搭接位置的鋼筋和混凝土應變變化，分析鋼筋和混凝土的工作狀態(tài)。對7個試件進行偏心受壓試驗，比較不同鋼筋直徑對承載力的影響，試件的最終破壞模式滿足小偏心破壞理論，在鋼筋搭接范圍內混凝土截面應變滿足平截面假定，試件極限承載力與現(xiàn)澆結構理論計算結果完全相同，試件沒有發(fā)生錨固不足的破壞。
　　以大量的基本連接性能試驗結論為基礎，為考察采用插入式預留孔灌漿鋼筋

3、搭接連接及水平連接關鍵技術對整體結構抗震性能的影響，設計了三層足尺剪力墻子結構，依次進行了單自由度擬靜力試驗、多自由度擬動力試驗。擬靜力試驗使用兩個63t作動器在三層頂部逐級施加往復水平荷載，當結構層間位移角達到1/1000時，停止施加荷載。通過布置在每一層的高精度位移計，獲得了子結構的滯回曲線，以及暗柱區(qū)搭接鋼筋的應變情況。試驗分析表明，在設防烈度的地震力作用下結構沒有裂縫產生，整體結構處于彈性狀態(tài)，層間位移角滿足規(guī)范的限值。在試驗過

4、程中整體結構剛度退化比較緩慢，沒有明顯剛度突變，滿足“小震不壞”的設防目標。
　　進行多自由度擬動力試驗需對結構稍加改裝，原擬靜力加載點不變，在一層、二層頂部增設加載點，模擬實際地震作用。擬動力試驗選取El-Centro地震波12s的地震動，峰值加速度依次為35gal、70gal、110gal、220gal。子結構從彈性狀態(tài)發(fā)展到彈塑性、塑性狀態(tài)。連梁開裂，形成交叉裂縫，最終破壞產生明顯塑性鉸。一層墻肢產生較多彎剪斜裂縫，結構以彎

5、曲破壞為主。擬動力試驗數(shù)據(jù)分析表明，預制混凝土剪力墻結構破壞模式與耗能機理和現(xiàn)澆結構完全相同，整體結構具有較大的延性和耗能特性。各部品連接設計安全可靠，在試驗過程中沒有發(fā)生錨固破壞，構造措施滿足受力需要。子結構擬動力試驗結果證明，預制混凝土剪力墻結構能夠滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設防目標，可以在地震區(qū)應用。
　　在子結構的抗震性能試驗結束后進行了基本構件的承載力試驗，包括疊合樓板、預制陽臺、預制樓梯的承載力試驗。其中疊

6、合樓板，預制陽臺采用沙子模擬均布荷載，分級加載獲得結構的撓度曲線。預制樓梯分為預制梯梁和預制梯段板，使用千斤頂兩點加載，得到每級荷載下的撓度曲線。試驗結果表明，在達到計算承載力極限時，部品之間的構造連接措施能夠保證連接可靠，不會發(fā)生錨固破壞，可以依據(jù)現(xiàn)澆理論進行分析。
　　預制混凝土剪力墻子結構模型試驗，證明部品的連接方式在整體結構中具有可靠性，在實際工程應用中具有可行性。預制混凝土剪力墻結構體系作為作為新型結構體系，將極大促進我