带洞口装配式钢管砼剪力墙抗震性能试验研究

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装配式钢管混凝土剪力墙结构是由河北联合大学研究人员自主研发,适于工业化生产、以现场装配为基础的新型建筑结构体系。此新型体系是基于建筑节能减排和住宅产业化要求而提出的,适用于高层住宅建筑。装配式钢管混凝土剪力墙通过节点及接缝将预制墙板现场连接为整体,使钢管混凝土边框及混凝土墙板共同承担地震作用。故其节点、接缝及整体抗震性能是该结构得以推广应用的决定因素。为满足建筑使用要求,剪力墙一般需要开设洞口,洞口对剪力墙的抗震性能会产生很大影响。为了研究带洞口装配式钢管混凝土剪力墙的抗震性能,对三个开洞面积相同、洞口偏心率分别为0、0.3、0.6的带洞口装配式钢管混凝土剪力墙进行了低周反复荷载试验。试验结果表明:对于采用没有明显屈服台阶的钢管作为边框的带洞口装配式钢管混凝土剪力墙,不宜以钢管屈服强度作为构件设计依据,而应以抗拉强度作为构件设计依据。两个墙肢截面高度相差3倍以上时,带洞口装配式钢管混凝土剪力墙的小墙肢会过早地由于受拉而破坏,工程设计时,建议避免开边洞的情况。开洞面积小于15%、开洞率不同的带洞口装配式钢管混凝土剪力墙破坏形态基本相同,均类似整体墙的弯剪破坏。偏心率为0和0.3的该新型剪力墙抗震性能极为相似,均具有较好的抗震性能,偏心率为0.6的墙体抗震性能较差。洞口的偏置引起了开洞剪力墙水平极限承载力、刚度、延性在不同受力方向上的差异,从近洞口侧加载时的承载力大于从远洞口侧加载时的承载力;从近洞口侧加载时的刚度及延性小于从远洞口侧加载时的刚度及延性。给出了带洞口装配式钢管混凝土剪力墙呈整体墙破坏的简化承载力计算模型。
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