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十字型叠合板式剪力墙—楼板节点力学性能研究

十字型叠合板式剪力墙—楼板节点力学性能研究

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作者：赵超安徽建筑大学

学位级别：硕士

叠合板式剪力墙结构满足我国建筑工业化的理念,从构件设计、制作到现场装配,实现了工业化生产。相较于传统现浇结构,叠合板式剪力墙结构具有施工便捷,节省资源,对环境友好等优点,符合可持续化发展思想,推动我国绿色建筑的发展。目前,叠... 详细信息

叠合板式剪力墙结构满足我国建筑工业化的理念,从构件设计、制作到现场装配,实现了工业化生产。相较于传统现浇结构,叠合板式剪力墙结构具有施工便捷,节省资源,对环境友好等优点,符合可持续化发展思想,推动我国绿色建筑的发展。目前,叠合板式剪力墙结构常用于公共建筑和工业建筑中,其薄弱位置在连接节点处,为进一步研究叠合板式剪力墙节点部位受力性能,本文以十字型叠合板式剪力墙的静力试验为基础,对叠合板式剪力墙-楼板节点的力学性能进行试验研究,分析节点区域的裂缝开展、破坏结果、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线等受力性能指标,并通过有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟,探究叠合楼板厚度、楼板纵向钢筋锚固形式、混凝土强度等级对节点部位力学性能的影响。主要研究工作及成果如下:（1）设计制作十字型叠合板式剪力墙-楼板节点试件,并在楼板端部施加静载。叠合板式剪力墙-楼板节点试件墙板交界处最先出现裂缝,随后节点上部受拉面楼板逐渐产生裂缝并蔓延,最后以节点上部楼板受拉破坏和节点下部混凝土压溃破坏结束,节点部位未发生破坏。破坏形式为典型的受弯破坏,试件承载能力和变形能力较好,说明试验设计的节点构造形式合理,符合“强节点弱构件”的工程要求。（2）通过对十字型叠合板式剪力墙-楼板节点试件的裂缝开展、破坏形态、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线研究,发现均布加载方式更有益于提升十字型叠合板式剪力墙-楼板节点的受力性能,试件在达到峰值荷载后,承载力有一定程度的下降。楼板侧面预制层混凝土与现浇层混凝土应变趋势相似,节点处应变较小,整体性较好。（3）通过有限元软件对十字型叠合板式剪力墙进行建模,并与试验结果进行异同分析,结果表明有限元模拟精确度高,材料本构选取、叠合面相互作用、网格划分等各参数设置可以较好的模拟试件的受弯性能,各特征点数值误差在12%以内,数值模拟结果和试验结果荷载-位移曲线较为吻合,可以为后续试验参数分析提供基础。（4）通过有限元的数值分析可以发现,增加叠合楼板厚度10mm、20mm均可以提高十字型叠合板式剪力墙-楼板节点的承载能力,相同条件下单独提升预制板厚度提升效果更明显;楼板纵向钢筋直接贯通锚固与弯起锚固对试件的受力性能影响无明显差异,但弯起锚固形式效果稍好,可以满足实际工程需要;增大混凝土强度等级可以提升试件的受力性能,但随着混凝土强度等级的提高,提升效果愈来愈小。

关键词：十字型叠合板式剪力墙剪力墙-楼板节点力学性能有限元分析

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