裝配整體式框架-現澆剪力墻結構抗震性能研究.pdf

1、裝配式混凝土結構是當前我國建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，框架-剪力墻結構作為廣泛使用的結構形式之一，其裝配技術和抗震性能是當前研究的熱點問題?？蚣?剪力墻結構中，剪力墻作為最主要的抗側力體系，是第一道抗震防線，規(guī)范建議采用現澆。本文首先根據裝配整體式框架-現澆剪力墻結構的受力特點，提出了其拆分和裝配方案，然后對其抗震性能進行研究，具體工作如下:
　　(1)分析裝配式構件拆分原則及拆分方式，總結國內外裝配式混凝土結構柱-柱連接、梁-柱連接的

2、方法，提出了本文裝配整體式框架-現澆剪力墻結構的構件拆分及連接方案，其中預制柱之間采用灌漿套筒連接，梁-柱節(jié)點采用U形鋼筋在梁端進行搭接，再后澆混凝土進行連接。
　　(2)通過ABAQUS軟件對采用灌漿套筒連接的預制柱和采用U形鋼筋搭接連接的梁柱節(jié)點進行有限元模擬，分析了其受力特點和破壞機理，并分析了不同參數對其力學性能的影響，結果表明:套筒連接柱有著與現澆柱等同的受力特性，座漿層強度高于預制構件強度時，強度的大小對預制柱承載力無

3、明顯影響，隨著座漿層厚度從10mm提高至20mm、30mm、40mm，承載力分別提高2.1％、3.7％、5.4％;當座漿層強度低于預制構件強度時，隨著強度從40MPa降至20MPa、15MPa、10MPa，承載力降低5％、11％、21％，厚度從10mm提高至20mm、30mm、40mm，承載力分別降低2.6％、5.3％、8.2％。根據上述結論可見，座漿層強度對預制柱承載力影響最為關鍵，建議實際施工中座漿層的強度不應小于預制構件的強度，厚

4、度建議取為20mm。U形鋼筋與梁底部縱筋的水平搭接長度建議不小于400mm，后澆混凝土強度對節(jié)點承載力的貢獻較小。
　　(3)根據提出的裝配方案，設計了2榀兩層兩跨框架剪力墻子結構，1榀為全現澆試件，1榀為框架部分裝配，剪力墻部分現澆的半裝配試件。詳細介紹了試件的裝配方法，并對2榀試件進行低周反復加載，對比分析了試件的耗能能力、承載力、剛度退化、延性、屈服機制等抗震性能。結果表明:裝配整體式框架-現澆剪力墻結構與現澆結構破壞形態(tài)相

5、同，均表現為先是剪力墻根部屈服，然后框架部分的各層梁端，各柱根部屈服，呈現出框架-剪力墻兩道防線抗震的特點;半裝配試件的屈服荷載、峰值荷載、極限荷載分別比現澆試件高出5.0％、2.2％、5.0％，延性系數低于現澆試件，分別為2.5、2.9，半裝配試件的耗能能力略優(yōu)于現澆試件，因此可認為裝配式試件有著等同于現澆試件的抗震性能，并且在承載力及耗能方面略優(yōu);試驗中還發(fā)現裝配處未發(fā)生連接破壞，證明本文所采用的節(jié)點連接方法是可靠的。
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6、4)通過ABAQUS有限元軟件對試驗章節(jié)兩個構件進行單調加載模擬，并與試驗結果進行對比，結果表明:有限元模擬結果與試驗吻合較好，裝配試件與現澆試驗屈服順序一致;裝配式試件隨著軸壓比的增加承載力逐漸增加，峰值承載力相比提高16.5％、30.4％、44.8％，前期剛度也會增加，提高比例為12.6％、40.4％、62.2％;提高裝配式框架部分后澆混凝土強度對整體結構承載力影響很小，實際施工中后澆混凝土建議采用比預制構件高一等級的無收縮或者微膨