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新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪性能研究

工业建筑 2023年第12期53卷 135-142,210页

作者：彭志威匡亚川陈煜杰王少华莫小飞中南大学土木工程学院长沙410075 上海世茂股份有限公司上海200120 重庆金科地产集团股份有限公司重庆400020

为解决装配式剪力墙安装定位困难、施工速度慢等问题,提出了一种采用齿槽和U型套箍连接相结合的新型装配式剪力墙结构,通过分析该剪力墙水平接缝的抗剪机理初步提出了相应的抗剪承载力计算模型。然后在验证有限元建模方法有效性的基础上... 详细信息

为解决装配式剪力墙安装定位困难、施工速度慢等问题,提出了一种采用齿槽和U型套箍连接相结合的新型装配式剪力墙结构,通过分析该剪力墙水平接缝的抗剪机理初步提出了相应的抗剪承载力计算模型。然后在验证有限元建模方法有效性的基础上,对新型装配式剪力墙抗剪性能进行了分析,分析结果表明新型装配式剪力墙结构受力性能良好,其抗剪承载力略高于现浇剪力墙;对于新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪性能,齿槽和后浇暗梁起主要作用,随着后浇混凝土强度的增加,其抗剪性能显著提升,而齿槽高宽比和暗梁高度变化对其影响较小。最后对比了新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪承载力理论计算值与有限元分析值,发现两者吻合较好,最大相对误差不超过10%。

关键词：装配式剪力墙齿槽式连接 U型套箍抗剪承载力有限元分析

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装配式剪力墙齿槽式连接受剪性能研究

建筑结构学报 2017年第11期38卷 93-100,121页

作者：张锡治马健韩鹏牛四欣章少华天津大学建筑设计研究院天津300072 天津大学天津市土木工程结构及新材料重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

为研究装配式剪力墙齿槽式连接的受剪性能,进行了8片1/2缩尺剪跨比为0.54的齿槽式连接试件单调推覆加载试验。研究了装配式剪力墙齿槽式连接的破坏模式、开裂形态、荷载-位移曲线和承载力,分析了轴压比、暗柱设置、齿槽长度等因素对装... 详细信息

为研究装配式剪力墙齿槽式连接的受剪性能,进行了8片1/2缩尺剪跨比为0.54的齿槽式连接试件单调推覆加载试验。研究了装配式剪力墙齿槽式连接的破坏模式、开裂形态、荷载-位移曲线和承载力,分析了轴压比、暗柱设置、齿槽长度等因素对装配式剪力墙齿槽式连接受剪承载力的影响。结果表明:轴压比对齿槽式连接试件的开裂模式影响较大,轴压比较大的试件,裂缝开展以对角线方向的斜裂缝为主;轴压比较小的试件,裂缝开展以齿槽接合面裂缝为主;增加轴压比和设置暗柱提高了装配式剪力墙齿槽式连接的受剪承载力,齿槽长度对装配式剪力墙齿槽式连接受剪承载力影响较小。基于现有研究成果和试验结果,提出了装配式剪力墙齿槽式连接受剪承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：装配式剪力墙齿槽式连接静力试验受剪承载力

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齿槽式连接装配式剪力墙抗震性能变参数分析

齿槽式连接装配式剪力墙抗震性能变参数分析

作者：蔡魏巍天津大学

学位级别：硕士

本文通过低周往复加载试验,研究了暗柱纵筋配筋率对齿槽式连接装配式剪力墙抗震性能的影响,详细记录了试件的破坏过程、分析了试件的破坏形态。结合有限元软件OpenSees和ABAQUS对试验试件进行了数值模拟,数值模拟曲线与试验曲线吻合较好... 详细信息

本文通过低周往复加载试验,研究了暗柱纵筋配筋率对齿槽式连接装配式剪力墙抗震性能的影响,详细记录了试件的破坏过程、分析了试件的破坏形态。结合有限元软件OpenSees和ABAQUS对试验试件进行了数值模拟,数值模拟曲线与试验曲线吻合较好,ABAQUS单向推覆分析可以较好的模拟试件的破坏过程和破坏形态。在此基础上,考虑轴压比、剪跨比、暗柱长度占墙肢比例和暗柱配箍率等因素,结合有限元数值模拟初步探讨了上述因素对齿槽式连接装配式剪力墙抗震性能、延性和破坏形态的影响。本文主要进行了以下几个方面的工作:(1)设计制作了两片缩尺比例为1:2的齿槽式连接装配式剪力墙,两片试件暗柱纵筋配筋率分别为1.13%和3.14%,进行了拟静力加载试验。试验结果表明:增大暗柱纵筋配筋率可以提高试件的耗能能力和延性性能;试件屈服前,齿槽式连接节点可以有效传递钢筋应力。(2)采用OpenSees提供的零长度单元模拟齿槽新旧混凝土界面特性,建立齿槽式连接装配式剪力墙模型进行滞回分析,计算所得滞回曲线和试验曲线吻合较好,能够准确反映出试件加载过程中的刚度和强度退化现象。采用ABAQUS提供的Spring-2非线性弹簧单元模拟后浇齿槽新旧混凝土界面粘结特性,建立齿槽式连接装配式剪力墙模型进行推覆分析,试件塑性损伤和塑性应变的发展过程较好的模拟了试验试件的破坏过程。(3)考虑轴压比、剪跨比、暗柱长度占墙肢比例和暗柱配箍率等因素,探讨了上述因素对齿槽式连接装配式剪力墙抗震性能、延性和破坏形态的影响。分析结果显示:随着轴压比的增大,试件的耗能能力和延性性能减弱,承载力显著提高,试件破坏形态基本相同;剪跨比较小时(λ=1.5),试件耗能能力和延性性能较弱,其破坏具有一定的剪切破坏特征,剪跨比大于2.0时,试件的耗能能力和延性受剪跨比影响较小,均呈弯曲型破坏;随着暗柱长度占墙肢比例和暗柱配箍率的增大,试件耗能能力和延性性能增强。

关键词：装配式剪力墙齿槽式连接数值模拟滞回分析推覆分析抗震性能

暗柱配筋率对齿槽式连接装配式剪力墙压弯性能的影响

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建筑结构 2016年第10期46卷 24-31页

作者：张锡治田杰松蔡魏巍陈俊杰贡雪健天津大学建筑设计研究院天津300072 天津市土木工程结构及新材料重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

对2片具有不同暗柱纵筋配筋率的齿槽式连接装配式剪力墙进行拟静力加载试验,研究了暗柱配筋率对齿槽式连接装配式剪力墙压弯性能的影响。采用Open Sees建立齿槽式连接装配式剪力墙模型,进行滞回分析;采用ABAQUS建立齿槽式连接装配式剪... 详细信息

对2片具有不同暗柱纵筋配筋率的齿槽式连接装配式剪力墙进行拟静力加载试验,研究了暗柱配筋率对齿槽式连接装配式剪力墙压弯性能的影响。采用Open Sees建立齿槽式连接装配式剪力墙模型,进行滞回分析;采用ABAQUS建立齿槽式连接装配式剪力墙模型进行推覆分析,验证了数值模型的准确性,并对暗柱配筋率的影响做了进一步研究。研究结果表明:增大暗柱纵筋配筋率可以提高试件的耗能能力、承载能力和延性性能。

关键词：装配式剪力墙齿槽式连接暗柱配筋率拟静力试验压弯性能数值模拟

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装配式剪力墙齿槽式连接关键技术试验研究

装配式剪力墙齿槽式连接关键技术试验研究

作者：韩鹏天津大学

学位级别：硕士

住宅工业化是我国建筑行业的发展方向,作为建设高层工业化住宅的有效途径,装配式剪力墙结构具有广阔的市场发展前景。为解决现阶段装配式剪力墙连接技术中存在的施工复杂、造价高等问题,提出了装配式剪力墙齿槽式连接方法;为推广应用齿... 详细信息

住宅工业化是我国建筑行业的发展方向,作为建设高层工业化住宅的有效途径,装配式剪力墙结构具有广阔的市场发展前景。为解决现阶段装配式剪力墙连接技术中存在的施工复杂、造价高等问题,提出了装配式剪力墙齿槽式连接方法;为推广应用齿槽式连接技术,本文在前期对装配式剪力墙齿槽式连接抗震性能足尺试验研究的基础上,继续开展有限元分析和相关试验研究。本文采用Abaqus软件对剪力墙模型进行弹塑性有限元分析,共建立4种不同参数的1/2缩尺剪力墙模型,通过对比分析不同模型的破坏形态、荷载-位移曲线以及抗弯承载力等指标,得到相关参数对剪力墙破坏行为的影响,为后续开展的试验加载取值提供参考依据。本文从装配式墙体抗弯性能和抗剪性能两个方面开展试验研究,分别设计了2片装配整体式剪力墙抗弯试件和8片装配式剪力墙齿槽式抗剪试件,对其进行了低周往复加载的拟静力试验和单向加载的极限抗剪承载力试验。2片整体墙的尺寸一致,暗柱纵向钢筋配筋率不同,文中介绍了试件的设计制作、试验装置的安装和试验的加载过程,对试件的破坏形态、裂缝分布情况、滞回耗能能力做了描述,对比分析了试件各阶段水平荷载和水平位移、刚度退化等试验结果。8片齿槽式连接节点抗剪试件的尺寸相同,其中2片为全齿槽试件,3片为带现浇暗柱的全齿槽试件,3片为带现浇暗柱的部分齿槽试件,该试验对比研究轴压比、暗柱设置及齿槽长度占墙肢比例等因素对墙体抗剪承载力的影响,介绍了试验过程和试验现象,对水平荷载和位移等数据进行了分析并得出结论。有限元分析和构件试验表明,设置现浇暗柱并提高暗柱配筋率可有效增强装配式剪力墙齿槽式连接的抗震性能,齿槽式连接具有很好的抗剪承载力,节点试件呈现斜裂缝剪切破坏模式,预制墙体抗剪承载力随着齿槽长度占墙肢比例的减小而有所降低。

关键词：装配式剪力墙齿槽式连接有限元分析拟静力试验抗剪试验

装配式剪力墙小齿高比齿槽式连接抗剪机理研究

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装配式剪力墙小齿高比齿槽式连接抗剪机理研究

作者：马健天津大学

学位级别：硕士

我国处于建设鼎旺期,每年新建大批住宅,其中现浇混凝土剪力墙结构住宅占很大比例。传统现浇方式现场施工,资源损耗多、建筑垃圾排放量大。采用装配式剪力墙结构体系,可有效提高施工效率、减少对环境的污染,同时提高产品质量,是我国建筑... 详细信息

我国处于建设鼎旺期,每年新建大批住宅,其中现浇混凝土剪力墙结构住宅占很大比例。传统现浇方式现场施工,资源损耗多、建筑垃圾排放量大。采用装配式剪力墙结构体系,可有效提高施工效率、减少对环境的污染,同时提高产品质量,是我国建筑行业未来的发展方向。现有装配式剪力墙结构上下层预制墙板竖向分布钢筋一般采用套筒连接、间接浆锚连接等方式,工程应用中存在施工技术复杂、成本高、构件生产精度低、产品质量无法检测等问题。为解决这些问题提出了装配式剪力墙齿槽式连接方式,并对其开展试验研究。研究结果表明,齿槽式连接装配式剪力墙具有与现浇墙体相似的破坏模式,且具有良好的抗震性能及承载能力。为进一步研究其抗剪机理,本文针对其中8片剪跨比为0.5的齿槽式连接节点试件抗剪性能开展研究。8个试件尺寸相同,其中2片为全齿槽试件,3片为带现浇暗柱的全齿槽试件,3片为带现浇暗柱的部分齿槽试件,试验考虑轴压比、暗柱、齿槽几何特征等因素对墙体抗剪性能的影响。分析结果表明齿槽式连接节点试件破坏过程根据其轴压比的不同而不同,轴压比较大的试件,裂缝开展以对角线方向的斜裂缝为主;轴压比较小的试件,以齿槽接缝部位水平裂缝为主;轴压比适中的试件兼具以上两种特性。结合国内外已有研究成果,定性分析不同破坏过程试件的抗剪机理,提出装配式剪力墙齿槽式连接节点抗剪承载力计算公式。

关键词：装配式剪力墙齿槽式连接抗剪试验破坏过程计算公式

接缝处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第6期54卷 575-584页

作者：张锡治李军委李福林窦玉斌郭红云李雅楠天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

为研究水平接缝处不同处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响,对3片足尺预制剪力墙的水平接缝分别采取普通凿毛、加设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径3种处理方式的复合齿槽连接预制剪力墙试件进行拟静力试验,观察各试件... 详细信息

为研究水平接缝处不同处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响,对3片足尺预制剪力墙的水平接缝分别采取普通凿毛、加设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径3种处理方式的复合齿槽连接预制剪力墙试件进行拟静力试验,观察各试件最终破坏形态,对比分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力、延性、刚度退化和钢筋应变的差异.结果表明:所有试件破坏模式均为预制墙体两侧暗柱纵筋受压屈服或拉断、墙体两侧角部混凝土压溃剥落的压弯破坏;预制试件的位移延性系数均大于4,极限位移角为1/51~1/42;各试件齿槽处U型钢筋搭接连接锚固可靠,能有效地传递钢筋应力;增设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径的试件其滞回曲线更加饱满,承载力、耗能能力及初始刚度均有较大提高,有更好的抗震性能;水平缝处增设型钢抗剪键的预制试件YZW2拥有更好的墙体变形能力,墙体延性更好,能够更好地提高预制墙体抗剪能力和整体的工作性能,避免发生剪切滑移;增大钢筋直径的预制试件YZW3拥有更高的初始刚度,墙体开裂延迟,在工程中更便于施工操作.

关键词：水平接缝预制剪力墙齿槽式连接型钢抗剪键抗震性能

带现浇暗柱齿槽式预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验

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建筑结构学报 2014年第8期35卷 88-94页

作者：张锡治韩鹏李义龙王金成凌光荣天津大学建筑设计研究院天津300072 天津大学天津市土木工程结构及新材料重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

介绍了3片剪跨比为2.13的钢筋混凝土剪力墙试件在特定轴压比下的拟静力试验,其中1片为现浇试件CW-1,另外2片为采用预制墙板,两端暗柱与水平齿槽现浇混凝土在墙体底部实现与之连接的预制试件。预制试件的主要区别是一片在齿槽内不设竖向... 详细信息

介绍了3片剪跨比为2.13的钢筋混凝土剪力墙试件在特定轴压比下的拟静力试验,其中1片为现浇试件CW-1,另外2片为采用预制墙板,两端暗柱与水平齿槽现浇混凝土在墙体底部实现与之连接的预制试件。预制试件的主要区别是一片在齿槽内不设竖向分布钢筋的试件PW-1,另一片齿槽内竖向分布钢筋自由搭接的试件PW-2。试验结果表明:通过齿槽连接的预制墙体,其破坏形态与现浇试件基本相同,墙体两端暗柱底部混凝土受压破坏、竖向钢筋受拉屈服;预制试件的极限位移角为1/48~1/53;齿槽式连接能够保证剪力墙在正常工作状态下的受剪承载力;预制试件PW-2的滞回曲线饱满,受剪承载力与现浇试件相当,其延性性能满足抗震要求,齿槽区域墙体竖向分布钢筋自由搭接的连接方式在一定轴压比下可行,经进一步的试验和分析研究后可推广应用。

关键词：预制装配式剪力墙钢筋自由搭接齿槽式连接拟静力试验抗震性能

新型装配式混凝土柱柱节点理论分析与数值模拟

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工业建筑 2019年第1期49卷 85-90,114页

作者：张晋元王昊王金泽朱宇天津大学建筑工程学院天津300350

提出一种传力路径明确、施工方便的装配式混凝土柱柱节点,该节点在拼接位置设置有纵筋锁具-锁构造和截面齿槽状构造。通过对新型装配柱的受剪机理的分析,推导了其受剪承载力表达式和齿槽局部剪切破坏承载力表达式,并通过一个实际算例及... 详细信息

提出一种传力路径明确、施工方便的装配式混凝土柱柱节点,该节点在拼接位置设置有纵筋锁具-锁构造和截面齿槽状构造。通过对新型装配柱的受剪机理的分析,推导了其受剪承载力表达式和齿槽局部剪切破坏承载力表达式,并通过一个实际算例及相应的有限元模型进行比对论证。结果表明:新型装配柱具有与现浇柱相当的整体性能,耗能性能良好,所设计的锁具-锁构造有效地传递了纵筋应力,装配柱齿槽状构造可提高柱受剪承载力。

关键词：装配式柱柱节点受剪承载力齿槽式连接非线性有限元分析