带暗支撑预制叠合剪力墙抗震性能试验研究

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1、带暗支撑预制叠合剪力墙抗震性能试验研究摘要：为了从构造上进一步优化预制叠合剪力墙的连接，分别设计了1片普通局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙和1片带钢板暗支撑的局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙，进行了拟静力试验研究，分析了试件在水平低周往复荷载作用下的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化以及耗能性能.对比研究了试件的裂缝发展情况以及破坏形态.研究结果表明：塑性铰区采用局部高阻尼混凝土和内置钢板暗支撑的预制叠合剪力墙均能表现出较好的抗震性能，连接构造合理，且钢板暗支撑的引入在提高预制叠合剪力墙承载能力的同时也提高其延性.中国4/vie　　关键词：叠合剪力墙；局部高阻尼混凝土；暗支撑；连接构

2、造；拟静力试验；抗震性能　　中图分类号：TU375；P315.9文献标志码：A　　预制叠合剪力墙结构体系是一种集构件标准化设计、工厂化制作以及装配化施工于一体的新型建筑结构体系.预制叠合剪力墙兴起于德国，并在欧洲得到了广泛的应用，但在欧洲国家的使用中并不考虑抗震要求.而我国的地震活动频度高、强度大，且活动范围较广，大部分地区需要考虑抗震设防.因此，在我国的大部分地区推广预制叠合剪力墙结构体系之前，必须对这种预制结构的抗震性能进行系统完善的研究.　　近年来，我国的一些研究人员直接应用德国西伟德公司生产的预制墙板制作的叠合剪力墙试件[1-2]或仿照德国技术自行制作的叠合剪力墙试件[3]，进行了拟静

3、力试验.通过与现浇剪力墙试件的对比，以探讨不同边缘构造（暗柱、端柱）的叠合剪力墙及不同竖向拼缝连接方式（暗柱、水平钢筋、现浇）的叠合剪力墙[2-3]的抗震性能，检验该类构件能否满足我国建筑结构抗震设计的要求.同时，一些研究人员应用ANSYS软件[4-5]或DIANA软件[6]对预制叠合剪力墙进行有限元数值模拟以优化其构造，或基于实验结果建立预制叠合剪力墙正截面、斜截面强度计算公式和正截面开裂荷载、墙板水平接缝受剪承载力计算公式[7]，以满足预制叠合剪力墙设计的需要.为了使预制叠合剪力墙能更广泛地应用于我国各地震区，国内的一些研究人员试图从构造上改进该种结构体系，以提高其抗震性能.肖全东和郭正兴

4、[8]主要对剪力墙边缘构造进行了改进，即：剪力墙边缘的竖向钢筋采用墙两侧预制板之间的现浇混凝土布置U形筋搭接连接，在边缘构件竖向钢筋搭接高度范围加设一连续（复合）螺旋箍筋.肖全东和郭正兴进行了6个该种叠合剪力墙的足尺试验.结果表明：改进后的叠合剪力墙的抗震性能指标与现浇剪力墙接近，极限变形能力与耗能能力略低于现浇剪力墙.针对叠合剪力墙在对空腔内现浇混凝土进行振捣作业时，预制墙片会出现裂纹、桁架钢筋从混凝土中拉脱甚至出现墙体偏位的不利情况，叶燕华等[9]提出了预制墙板内空腔现浇自密实混凝土叠合剪力墙，并完成了5片预制普通混凝土墙板内现浇自密实混凝土叠合剪力墙试件的拟静力试验.结果表明：与预制墙板

5、内现浇普通混凝土叠合剪力墙相比，预制墙板内现浇自密实混凝土叠合剪力墙破坏形态及裂缝分布基本相同，承载力、滞回曲线、耗能能力、刚度退化等指标接近，而延性则更好.为了加强预制叠合剪力墙的上下连接，王滋军、刘伟庆等[10]发明了一种预制墙板下部左右角带缺口的新型预制叠合剪力墙，并进行了4片新型预制叠合剪力墙的试验研究.结果表明：与全现浇剪力墙相比，新型预制叠合剪力墙破坏模式与承载能力基本相同，但极限变形能力与耗能指标略低.这种新型预制叠合剪力墙的主要特点是克服了传统预制叠合剪力墙对截面削弱的缺点，而且方便施工，便于检查节点钢筋的连接情况，同时还可方便地检查混凝土的浇筑质量，保证叠合墙体连接的可靠性.

6、此外，在我国目前的工程应用中[11]，预制叠合剪力墙主要采用现浇密排边柱预制叠合剪力墙.该种剪力墙体系应用于高层建筑时内填混凝土过厚导致剪力墙结构自重过大而受到限制，且剪力墙厚度超过400mm后，若用双排配筋，将会在剪力墙中间形成大面积的素混凝土使截面的应力分布不均匀，若用多排配筋，则预制叠合剪力墙尚无满意的组成方案.　　基于国内对预制叠合剪力墙研究与改进的现状，结合本文作者多年来应用高阻尼混凝土及暗支撑于剪力墙结构的研究结果[12-13]，为了提高预制叠合剪力墙承载力、减薄预制叠合剪力墙厚度、进一步改善预制叠合剪力墙竖向连接、提高预制叠合剪力墙延性，我们提出了一种新的带暗支撑叠合剪力墙[14

7、]，即：采用下方左、右角设置缺口的混凝土墙肢，内置带抗剪钢筋条的X型钢斜撑，墙板内现浇自密实混凝土，在底部塑性铰区增加高阻尼材料.为了验证这种预制叠合剪力墙的合理性，特别设计了2片预制叠合剪力墙：1片普通局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙，1片内置焊接有抗剪钢筋条的钢板暗支撑局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙，进行了拟静力试验.试验研究了在水平低周往复荷载作用下的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚