超高性能混凝土剪力墙抗震性能研究

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超高性能混凝土RPC(Reactive Powder Concrete-活性粉末混凝土)是土木工程领域极具应用前景的新型建筑材料,具有轻质、高强度、高耐久性及高韧性等特点。将RPC运用于剪力墙构件中,可以有效减轻结构自重,降低结构惯性。高抗压强度可以在保证剪力墙构件承载力的同时,减小截面面积,获得更多建筑空间。高韧性可以使结构在地震荷载作用下,吸收较大的能量产生一定的变形,延性和耗能能力增强。本文通过3根变高宽比活性粉末混凝土剪力墙低周反复荷载试验,研究了RPC剪力墙剪切破坏和弯曲破坏特点,承载能力、延性和耗能能力等抗震性能。主要内容有:(1)介绍了本课题的选题背景,综述了国内外关于RPC材料和剪力墙抗震性能研究的进展及基本结论。(2)制作了3片变高宽比活性粉末混凝土剪力墙试件,进行了低周反复荷载试验,描述了变高宽比活性粉末混凝土剪力墙开裂-破坏特点和受力过程,并对钢纤维活性粉末混凝土剪力墙弯曲破坏和剪切破坏现象及机理进行了分析。(3)收集整理了剪力墙试验数据,分析了其滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线的特征,并求出了各试件的位移延性系数和耗能系数。结果表明:剪跨比为1的活性粉末混凝土剪力墙发生剪切破坏,试件具有极高的承载能力;剪跨比为2的活性粉末混凝土剪力墙发生弯曲破坏,在具有较高承载力的同时也具备良好的延性和耗能能力。(4)运用有限元软件MSC. Marc对RPC活性粉末混凝土剪力墙试件进行模拟,模拟出的滞回曲线与试验值较吻合。对RPC剪力墙进行参数分析,分别计算出了不同轴压比、暗柱纵筋配筋率和墙面分布钢筋配筋率下RPC剪力墙的滞回曲线。进行对比分析,得出了各个影响因素对RPC剪力墙抗震性能的影响规律。
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