高强钢筋高强混凝土剪力墙抗震性能试验

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1、2010年1月沈阳建筑大学学报(自然科学版)Jan．2010第26卷第1期JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Vo1．26．No．1文章编号：1671—2021(2010)01一Oll9—05高强钢筋高强混凝土剪力墙抗震性能试验张日果，张隆飞，阎石(沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈阳110168)摘要：目的研究高强混凝土剪力墙的抗震性能、破坏形式和机理．方法通过在剪力墙中配置高强钢筋，利用高强钢筋高强度、低松弛、强握裹力以及良好塑性性能等特点，增强对高强混凝土的约束，提高高强混凝土剪力

2、墙的承载和变形能力．通过5片高强混凝土剪力墙试件的拟静力试验，研究不同的混凝土强度、轴压比和剪跨比等参数对其抗震性能的影响．将1280MPa预应力钢棒作为箍筋和纵筋配置在剪力墙的边部约束构件(暗柱)以及墙体的分布钢筋中．通过对比研究配置高强钢筋对高强混凝土剪力墙抗震性能的提高效果．结果明确了高强混凝土剪力墙的不同破坏形态和过程，得出了影响高强混凝土剪力墙抗震性能的主要因素和影响规律．位移延性系数可达3．9，满足结构抗震要求．结论试验结果证明在高强混凝土中合理适当地配置高强钢筋，可增强其变形能力．关键词：高强混凝土剪力墙；预应力钢棒；抗震性能；延性；

3、拟静力试验中图分类号：TU352．1文献标志码：A剪力墙作为抗侧力构件，在高层建筑结构中1试验有重要地位，其变形能力的好坏直接影响着整个建筑物的抗震性能．高强混凝土具有高强、早强、1．1试件设计与制作高变形模量、高耐久性、高流动性以及良好的抗渗试验采用5片悬臂高强混凝土剪力墙试件，抗漏性能等特点。。，使其成为制作剪力墙的理其墙片截面均为700mmX100mm，混凝土强度想材料．但高强混凝土剪力墙的变形能力相对较等级分别为C90和C60．根据试验室现有加载设差，这极大地限制了其在抗震地区的应用．研究影备规格，按单层剪力墙体的1／2缩尺设计．各试件响高

4、强混凝土剪力墙抗震性能的主要因素，采取参数见表1，试件尺寸及配筋见图1．措施发挥高强混凝土的诸多优点的同时，改善高1．2加载设备与加载制度强混凝土剪力墙的延性，提高其变形性能，使高强试验采用拟静力试验方案．采用2000kN级混凝土材料在抗震设防地区得到广泛的应用，已油压千斤顶施加竖向荷载，将千斤顶用水平滑板经成为现今研究热点．与钢结构反力架相连．采用美国MTS公司生产的以往对高强混凝土结构的研究大多集中在柱1000kN级电液伺服系统自动施加水平向低周反上～，而对剪力墙的研究也多见于C80强度以复荷载，并采集与储存数据，采用位移计测量试件下的情况。．

5、用配置高强钢筋来提高高强混凝位移．加载及测量装置见图2．土剪力墙抗震性能的研究尚未见报道．已有的研试验采用混合加载制度．在荷载达到屈服荷究已经证明，利用高强钢筋作横向筋，来改善载前采用力控制，达到屈服荷载后改为位移控制，高强混凝土结构延性是切实可行的．每周循环控制位移增加量A=2mm或4mm，直收稿日期：2007—08—29基金项目：国家自然科学基金项目(50678106)；省级重点实验室开放基金项目(JG一200615)；辽宁省自然科学基金项目(20052005)作者简介：张日果(1971一)，男，讲师，主要从事结构工程抗震研究．120沈阳建筑大

6、学学报(自然科学版)第26卷1．3破坏形态二二厘L———呈-q一圈SW一1、SW一2、SW一3和SW一4试件从达亚O到开裂荷载到屈服的过程中，试件裂缝都是集中在墙底部的水平裂缝，随着试件位移的增大，裂缝d,71@80i范围逐渐沿墙体向上发展，同时裂缝由墙体底部∞量①@吾兰的水平方向向上发展为斜裂缝，并且越往上部裂2o#【●。。一。缝倾斜角越大，形成弯剪斜裂缝，最后发展为近似45。角剪切斜裂缝．在达到极限荷载后，墙体底部_。。。。。。。。。—‘。Il>-_叫Z尘此L2墨8I⑦⑤吾一画边缘区域裂缝逐渐积累增多，墙底部侧面混凝土10@1O保护层脱落，剪力

7、墙由于受压区混凝土被压碎而l400700400L—业I1500破坏．最终由于竖向荷载的作用，墙底混凝土被压(a)试件配筋图(b)试件剖面图图1试件尺寸及配筋碎钢筋屈曲，剪力墙垮塌，属弯曲破坏．所不同的是SW一1、SW一3和SW一4试件的裂缝位于1／2～2／3墙高内，而SW一2试件的裂缝处于整个墙高范围内．此外，SW一4试件由于顶部竖向荷载较大，在水平力达到极限荷载后不久，墙底混凝土被压碎而很快垮塌．SW一5试件受力在开裂荷载到屈服荷载之间时，墙底部有水平裂缝出现，而后裂缝向上迅速发展，在极限荷载前便形成明显的墙对角剪切斜裂缝，之后斜裂缝发展变宽，剪

8、力墙因墙体混凝土图2加载装置达到剪切强度而导致脆性剪切破坏．各试件破坏u，l‘+1、A形态如图4．01．0△_一一一一l二