灌浆套筒连接装配式钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

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近年来,装配式混凝土结构体系以其工业化程度高、施工周期短、建筑质量高、节能环保等优点,得到了广泛关注与政策扶持。适合装配式剪力墙结构的有效连接方式成为当下研究的热点,本文针对装配式剪力墙竖向拼缝与水平拼缝的连接问题,提出了“部分装配、部分现浇”的组合方案,即水平拼缝采用梅花型布置套筒灌浆连接,竖向拼缝采用现浇U型套箍连接,既满足装配整体性与适用性的要求,又使其具备较高承载能力。主要研究内容及结论如下:(1)完成了3个缩尺比例为1:2、剪跨比分别为1.0、1.4、1.7的预制剪力墙及1个现浇剪力墙的拟静力试验。试验结果表明:所有试件均为压弯破坏,预制墙与现浇墙裂缝分布区域有所不同,预制墙在套筒上端端口高度周围及向上150mm范围内裂缝最为密集,现浇墙在墙体截面高度500mm范围内最为密集;竖向钢筋采用套筒灌浆连接能有效传递钢筋应力,节点薄弱部位在下部钢筋处,竖向拼缝U型套箍连接处基本无裂缝,具备良好的整体性;预制墙峰值承载力基本满足现行规范要求,但略低于现浇墙峰值承载力,在变形、耗能、刚度退化与强度退化上均优于现浇墙;随预制墙剪跨比增大,其承载能力、刚度及水平相对滑移变形占比减小,延性增加;预制墙水平相对滑移变形占比在4%~10%之间,水平滑移变形不能忽略。(2)采用有限元分析软件ABAQUS完成了4个试件的数值模拟,模拟结果与试验结果基本吻合,并分析了摩擦系数、剪跨比及轴压比等参数对试件承载能力及拼缝处滑移变形的影响,为后续进一步的研究奠定了基础。本文的研究成果为考虑竖向及水平拼缝的装配式剪力墙的抗震设计提供了试验依据及理论基础,对实际工程的设计和应用具有参考意义。
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