新型装配式混凝土墙体抗震性能试验及计算模型研究

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1、分类号_____学号1201841132而妥速疚科技太嗲学位论文新型装配式混凝土墙体抗震性能试验及计算模型研究作者_________部云______指导教师姓名_____黄炜教授________申请学位级别颂士专业名称建筑与土论文提交日期2015.05论文答辩日期2015.06举位捋子单位必要邊统斜妓太營答辩委员会主席-----------------本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中己经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：if<指导教师签名日期:乂本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库

3、”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）复又Ir论文作者签名：f'指导教师签名：f日期：/西安建筑科技大学硕士学位论文新型装配式混凝土墙体抗震性能试验及计算模型研究专业：建筑与土木工程硕士生：郑云汉指导教师：黄炜教授摘要装配式混凝土结构具有工业化程度高、施工进度快、经济效益及综合效益高等优点，符合国家“低碳经济”和“四节一环保”要求，避免了传统建筑施工的缺点。课题组在前期研究成果的基础上将原有生态复合墙结构构造原理与装配式剪力墙结构有机结合，相互取长补短、各汲

4、优点，提出新型装配式混凝土墙结构体系。本文在新型装配式混凝土墙体构件层面上，考虑了不同布筋方式（均布、田字型、井字型）、竖向连接方式（焊接连接和座浆连接）、水平连接方式（马牙槎、T型槽和粗糙面），共设计了6榀1/2比例墙体（SW1~SW6）构件，进行拟静力试验研究。提出基于不同关键参数变化的新型装配式混凝土墙体抗侧刚度修正公式，并建立考虑刚度退化的四折线恢复力模型及改进的多竖杆墙体数值模型，为提出新型装配式混凝土墙结构设计方法奠定理论基础。本文的主要工作如下：（1）通过新型装配式混凝土墙体的拟静力试验，分别研究了不同布筋方式（均布、田字型、井字型）、竖向连接方式（焊接连接和座浆连接）、水平

5、连接方式（马牙槎、T型槽和粗糙面）等关键参数对墙体抗震性能的影响规律。结果表明：墙板侧面混凝土连接方式为马牙槎时，现浇竖向边缘构件与墙板咬合性能较好，遂在墙体受力过程中墙板与竖向边缘构件的协同工作性能良好，破坏时连接处仅出现细微裂缝；墙体与底梁的竖向连接方式为预埋焊板焊接时，受力过程中墙体与底梁的协同工作性能较好，预埋焊板不仅能有效传递钢筋竖向应力，同时使预埋焊板焊接墙体的抗剪切性能优于座浆连接墙；6榀墙体的刚度退化规律基本相同，衰减曲线总体趋势是加载初期的刚度退化不稳定，随着位移的增加，塑性变形的不断发展，刚度衰减速度变慢，最后趋于平缓。各墙体刚度衰减比较均匀，没有明显的刚度突变。预埋焊

6、板焊接能有效提高墙体的整体抗侧刚度。（2）在上述试验基础上，对比分析不同布筋方式、竖向连接方式和水平连接西安建筑科技大学硕士学位论文方式等关键因素对新型装配式混凝土墙抗侧刚度的影响；基于ABAQUS非线性数值模型，考虑混凝土、钢筋及座浆层的多种材料本构组合，建立接触单元（Contactelement）来模拟水平方向预制混凝土墙板与现浇边缘约束构件间的水平边界连接，竖直方向设置的焊板与砂浆层均与墙板底部边界按固结处理，通过数值扩展分析，讨论边缘约束构件配筋率、轴压比、墙体高宽比以及焊板位置和数量对新型装配式混凝土墙抗侧刚度的影响规律；最后对关键参数进行回归分析，推导出新型装配式混凝土墙抗侧刚

7、度的修正公式。试验研究及计算结果表明：该抗侧刚度修正公式与试验结果吻合度较高，可以满足实际工程计算需要。（3）通过对试验数据的分析计算，得出新型装配式混凝土墙体的解析式骨架曲线，确定墙体在屈服点、峰值荷载点的标准滞回环，墙体开裂后各阶段的刚度退化规律，以及恢复力路径，建立新型装配式混凝土墙体的恢复力模型；结合新型装配式混凝土墙体的具体特点，对剪力墙多竖杆数值模型加以改进，确定模型中轴向弹簧的轴向刚度、剪切弹簧的剪切刚度，