不同连接方式装配式剪力墙抗震性能研究

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本文研究了混凝土等级C30轴压比0.4的灌浆套筒浆锚连接剪力墙和一种底部有暗梁的剪力墙试件的抗震性能。在试验的基础上运用ABAQUS有限元软件对其进行抗震性能研究。共制作了3个剪力墙试件,分别为套筒浆锚连接的装配式剪力墙、底部带暗梁的现浇剪力墙和现浇剪力墙试件。对3个试件进行拟静力试验,分析3个试件的试验结果和破坏形态,通过试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性和耗能等抗震性能参数进行对比分析。在试验的基础上,通过ABAQUS有限元软件对3个试件进行有限元模拟,选择合适的本构参数,建立合理的有限元模型,模拟低周反复荷载试验。对比分析模拟和试验结果,验证有限元模拟的可行性。运用ABAQUS有限元软件,研究两种不同连接方式的剪力墙在不同轴压比、高宽比下的抗震性能规律,模拟一种带边缘构件预留后浇区、底部有暗梁的装配式剪力墙,并分别与现浇剪力墙进行对比。从试验过程和模拟结果可以得出以下几点结论;(1)套筒浆锚连接的装配式剪力墙试件破坏过程和现象与现浇试件相似,都为边缘构件竖向钢筋屈服,墙体两侧底部混凝土压溃的压弯破坏,试验过程中没有出现剪力墙与基础之间的错动分离等现象。套筒浆锚连接的预制装配式剪力墙能够有效的传递竖向钢筋应力,抗震性能与现浇试件接近。(2)底部带暗梁的剪力墙试件因为竖向分布钢筋没有全部与基础连接,承载力比现浇试件低16%,但可以满足规范理论计算值;刚度退化略快,延性系数和耗能能力都低于现浇试件,仍具有良好的耗能能力,说明采用此种连接方式是可行的。(3)ABAQUS有限元软件模拟三个试件,模拟结果与试验实际情况基本吻合,说明有限元建立的模型合理可靠,本构模型选取合理,可以以此为基础进行展开相关研究。(4)通过参数分析表明随着轴压比的增加,试件峰值承载力增加,延性越来越低;底部带暗梁的剪力墙试件在轴压比0.2和0.3时暗梁钢筋受力更均匀,在采用此种连接方式设计时,轴压比不宜过高;高宽比与承载能力呈负相关;当高宽比很小时试件发生剪切破坏,不利于抗震;不同高宽比的试件套筒浆锚连接钢筋都能有效传递竖向钢筋应力,墙体与基础未发生滑移。由带边缘构件后浇区的装配式试件的模拟可知,装配式带暗梁的剪力墙试件与现浇式带暗梁剪力墙试件的抗震性能相差不大,验证了边缘构件带后浇区的装配式墙体构造的可靠性。(5)综合试验和数值模拟结果,对研究的内容与成果进行了全面总结,并对今后的研究方向作了初步的分析。图[78]表[7]参[61]
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