预制钢筋混凝土剪力墙结构墙板连接节点试验研究及分析

摘要

连接接缝是区别预制混凝土结构与整体现浇混凝土结构的显著特点,它影响着结构的强度、刚度、变形、延性等抗震性能指标,甚至决定着结构的整体稳定性和安全性,对于高层建筑结构尤为突出.连接接缝的设计应构造简单、施工方便、传力路径明确.不同于目前推广的机械套筒连接、套筒浆锚连接等方法,本文在借鉴预制混凝土大板结构连接节点的基础上,提出接缝连接梁的连接方法来实现高层预制混凝土墙板的竖向连接.该方法可根据设计要求将连接设计为强连接或弱连接,不仅可实现预竖向钢筋的连接,减小搭接长度,而且具有现场无焊接、无昂贵机械套筒、与楼板可同时连接或浇筑的特点,构造简单、施工方便、造价低.设计了6片带有该连接节点的中高预制混凝土墙体,通过低周反复加载试验研究了不同截面高度、处于不同位置的接缝连接梁对墙体受力性能的影响.给出了墙体的顶点水平荷载-位移滞回性能骨架曲线、侧向承载力、破坏模式和刚度退化等特性.试验表明,接缝连接梁的高度、位置及施工质量对墙体性能具有重要影响.在试验的基础上,基于OpenSees平台对带有接缝连接梁的预制混凝土墙体性能进行了模拟,采用分层壳单元和零长度3D接触单元来分别模拟预制墙体、接缝连接梁与预制墙体之间的界面.分析结果表明,分层壳单元和接触单元可用来模拟带有接缝连接梁的预制墙体,滞回骨架曲线吻合较好,但滞回性能曲线的吻合并不是很理想,初步验证了模型的有效性.