ECC增強(qiáng)裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)分析.pdf

1、ECC(Engineered Cementitious Composites)是一種具有假應(yīng)變硬化特性和多裂縫開展機(jī)制的高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。在單軸拉伸荷載作用下，ECC極限拉伸應(yīng)變能夠達(dá)到3％-6％，約為混凝土的300倍。此外，在極限作用下ECC裂縫的最大寬度控制在100微米以內(nèi)，有效地避免了鋼筋銹蝕引起的耐久性問題。在細(xì)觀力學(xué)原理的基礎(chǔ)上，學(xué)者們綜合考慮纖維、基體和界面的力學(xué)特性，人為研制出了該新型建筑材料。相比于其他高性能

2、混凝土，ECC具有更多的應(yīng)用優(yōu)勢，從而在科研和工程領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。目前關(guān)于ECC增強(qiáng)剪力墻構(gòu)件和ECC增強(qiáng)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外案例較少，值得深入研究。
　　本文采用有限元分析法對13個ECC增強(qiáng)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)和20多片ECC增強(qiáng)剪力墻構(gòu)件進(jìn)行了低周反復(fù)模擬加載。文中建立了合理的ECC本構(gòu)模型，并將ECC本構(gòu)關(guān)系應(yīng)用到有限元軟件中，建立ECC增強(qiáng)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)和ECC增強(qiáng)剪力墻構(gòu)件的有限元模型。
　　在介紹結(jié)構(gòu)計(jì)算

3、時運(yùn)用的非線性理論和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，本文將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行對比，以驗(yàn)證ECC本構(gòu)的適用性和準(zhǔn)確性。主要對比內(nèi)容主要有荷載-位移曲線、滯回曲線、混凝土等效累計(jì)塑性應(yīng)變云圖、混凝土損傷云圖和縱筋應(yīng)力云圖等。此外，文中應(yīng)用有限元分析法針對ECC使用高度、ECC強(qiáng)度、軸壓比、縱筋等級和連梁配箍率等參數(shù)研究了13個ECC增強(qiáng)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)在低周往復(fù)荷載作用下的滯回曲線、耗能能力和剛度退化等各項(xiàng)性能;20片ECC增強(qiáng)剪力

4、墻構(gòu)件在單調(diào)荷載作用下的荷載-位移曲線、應(yīng)力/應(yīng)變云圖和延性等各項(xiàng)性能;13片ECC增強(qiáng)剪力墻構(gòu)件在低周往復(fù)荷載作用下的滯回曲線、耗能能力和剛度退化等各項(xiàng)性能。
　　本文主要的研究成果有:ECC與高強(qiáng)度混凝土配合使用對提高構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的承載和變形能力有很好的效果;在剪力墻構(gòu)件下部的40％使用ECC材料可以推遲構(gòu)件的破壞并提高構(gòu)件的延性;軸壓比宜取0.20～0.25，較小的軸壓比有利于結(jié)構(gòu)的耗能性能和剛度保持情況;縱筋等級取HRB40