两层装配整体式双肢剪力墙抗震性能试验研究

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产业化是我国住宅建设的发展方向,装配整体式剪力墙结构是适合我国住宅产业化的一种建筑结构体系。对于装配整体式联肢剪力墙,连梁是其重要的耗能构件,一般由三部分组成:本层的窗上墙,圈梁,上层的窗下墙。其中,窗上墙和窗下墙为预制外墙的一部分,为预制构件;位于上、下层预制墙之间的圈梁为后浇构件。  本文以万科北京公司住宅产业化实际工程为背景,完成了6个两层装配整体式双肢剪力墙的拟静力试验,研究并揭示其抗震性能,以及预制窗上墙与后浇带(或后浇圈梁)之间有无套筒浆锚钢筋连接对连梁抗震性能的影响;对连梁不同计算模型的连梁内力、承载力分别进行对比分析;对各试件在竖向力和水平力作用下进行非线性有限元模拟。研究结果表明:  (1)试件连梁的破坏形态基本相同:首先在连梁两端出现竖向弯曲裂缝,试件名义屈服前或达到其承载力前,连梁边缘水平纵筋受拉屈服,连粱受弯屈服;连梁与墙肢交界面形成竖向通缝,连梁四个角部的混凝土压溃、脱落,水平纵筋和箍筋外露、纵筋弯曲;窗下墙与后浇带交界面开裂、滑移;有剪切斜裂缝。破坏形态的主要区别为:跨高比大的连梁,剪切斜裂缝主要在两端,跨高比小的连梁,斜裂缝布满连梁;窗下墙与后浇带之间无套筒浆锚钢筋连接的连梁,窗下墙与现浇带之间的滑移或交界面附近混凝土的破坏程度,比窗下墙与后浇带之间套筒浆锚钢筋连接的连梁严重。  (2)试件的水平力-水平位移滞回曲线比较饱满;极限位移角都大于1/90,变形能力满足剪力墙结构大震作用下的变形能力(位移角1/120)要求。  (3)预制窗下墙与后浇带之间是否采用套筒浆锚钢筋连接,对予装配整体式连梁的受弯承载力、变形能力、刚度和耗能能力等抗震性能的影响不显著;对破坏形态略有影响,主要表现在没有套筒浆锚钢筋连接的连梁,其窗下墙与后浇带交界面的混凝土破坏程度、窗下墙与后浇带之间的滑移,比套筒浆锚钢筋连接的连梁严重。  (4)采用整体连梁模型计算得到的试件的连梁内力(弯矩、剪力),以及采用现行规范公式计算试件整体连粱的受弯承载力,分别大于采用2根连梁模型计算得到的连梁内力及受弯承载力;整体连梁模型计算得到的受剪承载力略低。连梁的受弯承载力试验值,远大于按现行规范公式计算的连梁受弯承载力。预制装配整体式连梁采用整体连梁模型或2根连梁模型进行内力计算及承载力验算都是可以的。  (5)采用MSC.MARC软件进行非线性有限元分析得到的试件水平力-位移曲线与实测骨架线符合较好,所采用的有限元分析能够较好地模拟两层装配整体式双肢剪力墙的破坏形态、承载力、裂缝开展等力学特性。
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