灌浆套筒连接装配式混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展
摘要
关键词
抗震 灌浆套筒 装配式
正文
0 引言
随着我国人口逐渐进入老龄化阶段,建筑行业的劳动力逐年紧缺,使得传统的劳动密集型生产技术难以满足当前建设的需求。装配式混凝土结构是住宅工业化中重要的结构形式之一。装配式剪力墙结构是一种现代化新型现场装配建筑形式,主要是结合实际情况更有效地连接预制板墙和半预制板墙,通过现场装配方式,并结合少量的现浇方式来进行构件的组装,共同构成建筑主体。对于高层和超高层建筑来说,这种结构体系具有良好的适应能力[]。
作为装配式混凝土剪力墙结构的关键组成部分,连接技术在保证结构整体性和安全性方面起着至关重要的作用[]。装配式混凝土结构连接的主要方式之一便是套筒灌浆连接技术,其最早在20世纪60年代时期由余占疏发明,在夏威夷的Ala Moana酒店最早开始应用建造[],通过其优异的性能及施工方便[],在装配式混凝土结构中展开了广泛的应用。除此之外,灌浆套筒通过刚性衔接构件,可以有效地传递地震荷载,提高结构的抗震能力。连接处的高强度灌浆材料还可以吸收和分散地震能量,减少结构的震动响应,因此对灌浆套筒连接装配式混凝土结构的抗震性能研究已经受到了广泛关注。
1 研究进展
1.1在普通环境中的结构研究进展
在通过建立三种不同模式的装配式剪力墙有限元模型[],对其进行在低周往复荷载条件下的各项参数进行计算分析,得出与现浇剪力墙相比,灌浆套筒装配式剪力墙滞回曲线更加饱满,其抗震性能优于前者。
余琼提出了一种新型的套筒灌浆搭接头,随后进行了一系列的试验对接头的工作性能[][][][]进行测试,为探究其抗震性能[],通过连接L型预制剪力墙对两种不同制型的接头进行拟静力试验,发现预制墙与普通现浇墙的裂缝开展情况基本一致,且当发生平面外扭转时,预制墙的面外位移较小。由于接头具有良好的传递应力的作用,套筒在试验过程中,均处于弹性阶段。
王远哲[]等对RC装配式剪力墙两个方向的连接有效性问题进行探讨,利用有限元软件建立13个不同参数下的新型组合连接结构的装配式剪力墙模型,通过控制变量修改不同参数,研究梅花型布置时结构的抗震性能以及其滑移变形。在一定范围时,要采取构造加强措施来防止构件的受弯破坏。
郭倩倩等[]为了探究在不同套筒连接下装配式剪力墙的抗震性能,对比分析在钢筋梅花型布置下工作性能的异同。研究发现,与冷挤压套筒相比,灌浆套筒连接下抗震极限荷载随轴压比增大而增大的速率偏小。在所采用的构件中,灌浆套筒连接的剪力墙的延性最优。
1.2在火灾后的结构研究进展
对于在地震灾害频发的地区,火灾后结构的抗震能力也受到了额外的重视。郑家豪[]等对火灾前后的套筒灌浆连接的装配式剪力墙、火灾前后的现浇剪力墙进行了拟静力试验,综合分析了连接方式和受火灾持续时间等对结构构件的各项性能指标的影响。结果显示,与普通常温环境的结构构件相比,试件在火灾后墙体下部的混凝土发生剥落,随着火灾的持续时间增加,其剥落的现象越来越严重。经过套筒灌浆连接的剪力墙,耗能能力在屈服前明显高于现浇剪力墙,在屈服后则略微低于前者。
3 总结与展望
综上所述,目前国内在灌浆套筒连接装配式剪力墙抗震性能等方面开展了一定的研究工作,并取得了一些研究成果,但整体上仍有较大的发展空间,本文在对其研究现状进行了总结分析的基础上,给出以下几点建议供参考:
(1) 进一步改进和优化灌浆套筒连接装配技术,从连接方式、连接接头等方面提高连接时的强度和稳定性。同时,也可优化灌浆材料的性能和施工工艺,在总体上提高结构构件的抗震性能与施工工期。
(2) 目前学者对常温下普通环境的灌浆套筒连接装配式剪力墙的抗震研究较多,在其他综合极端环境下的试验研究仍较少。所以可开展对不同试验环境的研究,例如火灾,海水侵蚀,冲击等环境下的抗震性能研究,对结构的总体抗震性能进一步的了解优化与提升。
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