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为了响应国家“四节一环保”政策,加快施工进度,降低造价,应实现住宅建筑的产业化和工厂化。构件工厂制作将成为主流,装配式住宅将是我国未来住宅体系的发展方向。基于建筑户型及舒适度等要求,装配式框架-剪力墙、纯剪力墙结构体系将较为普遍地用在住宅中。墙体作为住宅装配式剪力墙结构体系的主要承重构件和维护体系,则是节能革新的突破口。在此基础上,本文提出了一种新型住宅结构体系-装配式钢筋混凝土空心剪力墙结构体系。 空心剪力墙,是由钢筋、混凝土及孔洞空气层形成的墙体,将成为墙体革新的一个选择,可用于城市小高层装配式住宅建筑结构中。 目前,空心剪力墙研究和试验尚少,未广泛应用于实际工程中,而且现行规范也未出台相关规定。为了装配式空心剪力墙结构更好地应用于实际工程中,本文进行了以下几个工作的研究: 1.基于ABAQUS,提出了一种空心剪力墙参数化建模方式,并通过与试验对比,验证了分析方法的可行性。 2.基于ABAQUS,建立了三片高宽比分别为1、1.5和2的方孔空心剪力墙及高宽比为2的实心剪力墙模型,并对其进行了破坏形态对比分析,结果表明:空心剪力墙随着高宽比增大,其破坏形式由剪切破坏向弯曲破坏转变,且孔洞的存在对剪力墙整体破坏形态影响不大。 3.在对空心剪力墙构件破坏形态分析的基础上,改变空心剪力墙高宽比、混凝土强度等级、水平分布钢筋配筋率、竖向钢筋配筋率、轴压比、孔洞形式等参数,研究了各参数对空心剪力墙受力性能和变形性能的影响。具体结论如下: 1)高宽比:在其余五个参数相同条件下,高宽比越大,空心剪力墙构件的延性增大,但承载能力降低。 2)混凝土强度等级:在其余五个参数相同条件下,选用混凝土强度等级越高,空心剪力墙构件承载力越高,当为C40时空心剪力墙延性达到最大。 3)竖向钢筋配筋率:在其余五个参数相同条件下,竖向钢筋配筋率越大,空心剪力墙构件承载力越高,延性也越大。 4)水平分布钢筋配筋率:在其余五个参数相同条件下,水平分布钢筋配筋率越大,空心剪力墙构件承载力越高,延性也越大。 5)轴压比:在其余五个参数相同条件下,轴压比越大,空心剪力墙构件承载力越大,但延性越小。 6)孔洞形式:在其余五个参数相同条件下,空心剪力墙相对实心剪力墙承载力降低,但延性增大;圆孔剪力墙承载力略大于方孔剪力墙,并且延性最好;孔洞对剪力墙构件刚度退化趋势影响不大。 4.利用MIDAS软件分别建立钢筋混凝土空心剪力墙和实心剪力墙结构整体模型并对其进行了对比分析,结果表明:在相同地震作用下,空心剪力墙结构相对于实心剪力墙,自振周期增大,地震作用减小,抗震性能更好。 5.根据以上分析,对空心剪力墙结构及构件的设计构造提出了设计建议。