隔孔灌注混凝土石膏复合墙板抗震性能研究

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为改善复合墙板剪重比,以满足其在高层建筑不同层高的使用要求,在具有竖向和水平向孔腔石膏空心板基础上,提出一种带有箱型肋格的石膏空心板,在其内部设置钢筋和隔孔浇筑混凝土,形成柱与梁格构形式的新型隔孔灌注混凝土石膏复合墙板,并对其抗震性能进行研究,本文的主要研究内容如下:(1)新型隔孔灌注混凝土石膏复合墙板的提出。基于原有带有水平孔腔和竖向孔腔石膏空心板,每间隔一竖向孔腔,在相邻竖向孔腔内沿墙板高度方向与每个水平孔腔的交叉位置设置两块水平石膏横肋,该横肋与石膏板内竖向隔板相连形成封闭空心石膏格,从而形成一种带箱型肋格的石膏空心板,在不设置石膏格的竖向孔腔内灌注混凝土形成柱与梁格构式隔孔灌注混凝土石膏复合墙板。(2)新型隔孔灌注混凝土石膏复合墙板抗震性能试验研究。开展了3块隔孔灌注混凝土石膏复合墙板、3块全孔灌注混凝土石膏复合墙板和1块石膏空心墙板的低周往复荷载试验研究,得到不同类型墙板的破坏特征、滞回性能、承载力、耗能性能和刚度退化等抗震性能指标;比较各类型墙板抗震性能指标,分析其破坏特征及抗震性能的差异。结果表明,与全孔灌注混凝土石膏复合墙板比较,隔孔灌注混凝土石膏复合墙板混凝土用量减少9.5%,芯柱钢筋用量减少40%,传力均匀、整体性好,承载力为全孔灌注型墙板的90%左右,耗能性能基本相同,延性更好。(3)新型隔孔灌注混凝土石膏复合墙板抗震性能数值模拟分析。采用ABAQUS软件建立隔孔灌注混凝土石膏复合墙板有限元模型,分析其损伤发展规律和滞回曲线特征,与试验结果比较验证了有限元模型的正确性;并利用该模型分析轴压比、配筋率和混凝土强度等因素对墙板抗震性能的影响。结果表明,随着轴压比和芯柱纵筋配筋率的增大,墙板承载力及耗能性能均有较大幅度提升,对墙板刚度退化影响不大;随着混凝土强度的增大,墙板承载力增幅逐渐减小,耗能性能有减弱的趋势,刚度退化更为明显。
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