混杂纤维增强高性能混凝土剪力墙性能研究

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1、第25卷第4期华中科技大学学报(城市科学版)V01．25No．42008年12月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Dec．2008混杂纤维增强高性能混凝土剪力墙性能研究夏广政，夏冬桃(湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430064)摘要：通过9片钢纤维．聚丙烯纤维混杂增强高性能混凝土剪力墙的水平低周反复荷载试验，分析了混杂纤维增强高性能混凝土剪力墙的破坏形态、抗剪强度、滞回特性、延性、耗能和刚度退化等问题。研究结果表明：掺加少量的钢纤维(0．3％)和聚丙烯纤维(O．11％)后，剪力墙的开裂荷载提高了30％左右，使高性能混凝土剪力墙的极限强度提高了40％以上；随

2、着轴压比的增大，剪力墙的极限强度提高显著，但耗能和延性稍许降低。关键词：剪力墙；混杂纤维；高性能混凝土；抗震性能：轴压比中图分类号：Tu377．94文献标识码：A文章编号：1672．7037(2008)04—0103—04高性能混凝土剪力墙是目前高层房屋建筑中钢纤维，长径比57，抗拉强度>600MPa；美国使用最为广泛的一种主要抗侧力结构构件。国内杜拉牌聚丙烯纤维，直径40m，长度19mm。外大量研究表明I】qJ：掺加适量的高弹性模量的纤高效减水剂：FDN。各纤维增强HPC的配合比除维可明显提高混凝土的强度，而掺加适量的低弹纤维外其它材料均和基准HPC相同：计算材料用性模量、高延伸率的纤维可

3、明显提高混凝土的韧量时统一取水胶比0-3，砂率40％，粉煤灰掺量性。在高性能混凝土中掺入钢纤维或聚丙烯纤维20％，钢纤维体积掺量为0_3％，聚丙烯纤维体后，由于纤维在混凝土中的阻裂效应而使混凝土积掺量为0．11％。的抗拉强度或韧性得到提高，因此纤维增强高性本次试验共设计9片混杂纤维增强试验墙和能混凝土剪力墙的结构性能、承载力与普通混凝1片对比试验墙(未加纤维的第一类墙)，为截面土剪力墙和普通高强混凝土剪力墙不同。而GB形状完全相同的矩形：宽为750mm，厚为70mm，50011-2001《建筑抗震设计规范》I4和JGJ3-2002高：第一类为750mm；第二类为1125mm；第《高层建筑规范

4、》中的剪力墙设计计算公式主要三类为1500mm，每类三片。试件采用相同的配是针对普通混凝土和高强混凝土的，该公式是否筋形式。所有剪力墙的顶部和底部都与水平梁整适用于纤维增强高性能混凝土剪力墙还有待验体连接，顶梁尺寸均为1150×200x200(mm)，证。对用纤维混凝土建成的剪力墙性能进行研究，底梁尺寸均为1350×300×300(mm)，所有剪为纤维增强高性能混凝土剪力墙的承载力计算的力墙的两边各设置了68钢筋组成的暗柱，水平进一步修订提供相关参考依据，具有理论意义和和竖向分布钢筋均为4@70，箍筋为4@40，工程意义。其它参数见表1。表1试验墙的主要参数1试验概况1．1试件设计高性能混凝

5、土配比的有关要求I5】，选择配置C50的材料：普通硅酸盐水泥42．5级；I级粉煤灰；粗骨料粒径要求在l0～15mm之间，为粘结强度比较好的石英斑岩石；细骨料细度模数在2．68左右；汉森钢纤维有限公司生产的SFB32收稿日期：2008．06．30作者简介：夏广政(1954．)，男，湖北武穴人，高级工程师，研究方向为建筑与结构、纤维混凝土结构基本理论与应用，xdtxy@126．com。’基金项目：湖北省教育厅资助项目(B200514003)。华中科技大学学报(城市科学版)2008年1．2加载方案2试验结果及分析试验墙均承受竖向轴力和水平反复荷载的共同作用，竖向轴力以两点方式加载，加载点到相2．1

6、主要试验结果应墙边的距离均为200mill，分3次加至预定的试验中得出的主要试验结果见表2，其中屈全部荷载，且在试验过程中保持不变，在千斤顶服荷载是根据实测的骨架曲线，用能量面积等和反力梁之间设置能自由滑动的滚轴，以保证试效法来确定的，屈服位移△y也从骨架曲线上得验墙在轴向和侧向荷载作用下顶部能沿水平方向出；极限荷载是取试验得出的最大水平荷载自由平移；水平荷载的施加正反两向均按荷载一值，极限位移△取85％对应的位移值，试位移方式控制，在试件达到屈服荷载之前采用等验墙的延性系数为位移延性系数=Au／Ay，相对量荷载增量来控制，每级荷载40kN，循环一次，侧移指数定义为极限水平位移△与墙高之比。

7、屈服后采用位移来控制，每一位移等级循环三次，循环的位移增量取屈服位移。表2主要实验试验结果从表2中可以看出：高宽比为1．0时，混杂显，且高宽比越大，增幅越大，但当高宽比大于纤维混凝土剪力墙开裂荷载比对比剪力墙提高了1．5时，增幅相差不明显。30．6％，屈服荷载提高了30．1％，最大水平荷载从表2中还可以看出：增大轴压比可以提高提高了44．3％，轴压比为0．2和0．3的墙所能承墙体的承载力，但降低了墙体的极限水