預(yù)制混凝土剪力墻足尺子結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究.pdf

1、預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是哈爾濱工業(yè)大學(xué)課題組創(chuàng)新研發(fā)的適合建筑工業(yè)化的裝配整體式結(jié)構(gòu)體系，其特點(diǎn)是主要結(jié)構(gòu)部品在工廠預(yù)制，檢查合格的部品由大型拖車運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝施工形成整體結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)體系施工速度快、產(chǎn)品質(zhì)量好、節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯，適合我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展需求。
　　預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系的核心技術(shù)是部品之間的連接，本文采用插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接連接方法，按照規(guī)范施工工法制作了9片剪力墻試件，在長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行受壓性能試驗(yàn)

2、研究。其中2個(gè)試件進(jìn)行軸壓試驗(yàn)，通過(guò)荷載—應(yīng)變曲線，研究試件彈性階段的力學(xué)性能，根據(jù)搭接位置的鋼筋和混凝土應(yīng)變變化，分析鋼筋和混凝土的工作狀態(tài)。對(duì)7個(gè)試件進(jìn)行偏心受壓試驗(yàn)，比較不同鋼筋直徑對(duì)承載力的影響，試件的最終破壞模式滿足小偏心破壞理論，在鋼筋搭接范圍內(nèi)混凝土截面應(yīng)變滿足平截面假定，試件極限承載力與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)理論計(jì)算結(jié)果完全相同，試件沒(méi)有發(fā)生錨固不足的破壞。
　　以大量的基本連接性能試驗(yàn)結(jié)論為基礎(chǔ)，為考察采用插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋

3、搭接連接及水平連接關(guān)鍵技術(shù)對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，設(shè)計(jì)了三層足尺剪力墻子結(jié)構(gòu)，依次進(jìn)行了單自由度擬靜力試驗(yàn)、多自由度擬動(dòng)力試驗(yàn)。擬靜力試驗(yàn)使用兩個(gè)63t作動(dòng)器在三層頂部逐級(jí)施加往復(fù)水平荷載，當(dāng)結(jié)構(gòu)層間位移角達(dá)到1/1000時(shí)，停止施加荷載。通過(guò)布置在每一層的高精度位移計(jì)，獲得了子結(jié)構(gòu)的滯回曲線，以及暗柱區(qū)搭接鋼筋的應(yīng)變情況。試驗(yàn)分析表明，在設(shè)防烈度的地震力作用下結(jié)構(gòu)沒(méi)有裂縫產(chǎn)生，整體結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，層間位移角滿足規(guī)范的限值。在試驗(yàn)過(guò)

4、程中整體結(jié)構(gòu)剛度退化比較緩慢，沒(méi)有明顯剛度突變，滿足“小震不壞”的設(shè)防目標(biāo)。
　　進(jìn)行多自由度擬動(dòng)力試驗(yàn)需對(duì)結(jié)構(gòu)稍加改裝，原擬靜力加載點(diǎn)不變，在一層、二層頂部增設(shè)加載點(diǎn)，模擬實(shí)際地震作用。擬動(dòng)力試驗(yàn)選取El-Centro地震波12s的地震動(dòng)，峰值加速度依次為35gal、70gal、110gal、220gal。子結(jié)構(gòu)從彈性狀態(tài)發(fā)展到彈塑性、塑性狀態(tài)。連梁開(kāi)裂，形成交叉裂縫，最終破壞產(chǎn)生明顯塑性鉸。一層墻肢產(chǎn)生較多彎剪斜裂縫，結(jié)構(gòu)以彎

5、曲破壞為主。擬動(dòng)力試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明，預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)破壞模式與耗能機(jī)理和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)完全相同，整體結(jié)構(gòu)具有較大的延性和耗能特性。各部品連接設(shè)計(jì)安全可靠，在試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生錨固破壞，構(gòu)造措施滿足受力需要。子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果證明，預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)能夠滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)，可以在地震區(qū)應(yīng)用。
　　在子結(jié)構(gòu)的抗震性能試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行了基本構(gòu)件的承載力試驗(yàn)，包括疊合樓板、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制樓梯的承載力試驗(yàn)。其中疊

6、合樓板，預(yù)制陽(yáng)臺(tái)采用沙子模擬均布荷載，分級(jí)加載獲得結(jié)構(gòu)的撓度曲線。預(yù)制樓梯分為預(yù)制梯梁和預(yù)制梯段板，使用千斤頂兩點(diǎn)加載，得到每級(jí)荷載下的撓度曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明，在達(dá)到計(jì)算承載力極限時(shí)，部品之間的構(gòu)造連接措施能夠保證連接可靠，不會(huì)發(fā)生錨固破壞，可以依據(jù)現(xiàn)澆理論進(jìn)行分析。
　　預(yù)制混凝土剪力墻子結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)，證明部品的連接方式在整體結(jié)構(gòu)中具有可靠性，在實(shí)際工程應(yīng)用中具有可行性。預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系作為作為新型結(jié)構(gòu)體系，將極大促進(jìn)我