带预制AAC砌块填充墙的RC框架结构的抗震性能研究

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砌块砌体填充墙是最为重要的非结构构件之一,而蒸压加气混凝土砌块因兼具轻质节能、保温隔热、可加工性能良好等众多优点,是目前最为广泛使用的砌块砌体填充墙墙体材料;与此同时,传统的填充墙人工砌筑方式已无法适应当前发展装配式建筑的大趋势,但国内对于砌块砌体填充墙的预制化研究仍不多,对该体系研究较早的欧洲所采用的是预制烧结砖墙材体系,这一体系与我国墙材革新禁用烧结粘土砖并推广使用蒸压加气混凝土砌块等新型墙材的需求相违背,且其墙体间连接方式为紧贴式的刚性连接,无钢筋拉结等抗震构造措施,不符合我国抗震规范的要求,亟需对可工厂化预制的砌块砌体填充墙在框架结构中的抗震性能及连接设计进行研究。本文对7榀1:2比例缩尺的带蒸压加气混凝土填充墙的RC框架结构试件进行了低周往复加载试验,考虑不同连接构造与不同砌块形式等因素进行该结构抗震性能的对比分析,重点研究了其破坏过程、框架柱纵筋应变分析、滞回曲线、骨架曲线、位移延性以及刚度退化等指标,试验结果表明:相较纯框架试件,混凝土空心砌块填充墙框架试件、蒸压加气混凝土砌块填充墙框架试件承载力分别提升了140.7%,61.5%~100.1%,采用混凝土空心砌块可以显著提升框架的初始刚度和承载力,但其结构延性及耗能能力不如采用蒸压加气混凝土砌块填充墙的RC框架;另外,在四种不同连接构造中,柔性连接并采用钢丝绳拉结的构造能够显著改善结构延性,且便于预制墙片安装。在试验基础上,本文还利用ABAQUS数值模拟软件建立了蒸压加气混凝土砌块填充墙-RC框架结构的有限元模型,重点考虑利用SPRINGA弹簧单元来模拟本文所研究的不同连接构造;最终计算结果与试验结果能够较好地吻合,验证了该种有限元建模办法的有效性。
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