钢纤维混凝土连梁双肢剪力墙抗震性能试验研究

摘要

随着现代化社会的发展，对空间的利用率要求越来越高，高层建筑逐渐出现。高层建筑的兴起给结构工程提出了更高的要求，特别是在高烈度地震区，在地震作用下，结构会产生较大的侧移，需要结构具有足够的抗侧移能力。这些高层、超高层建筑中主要抗侧力结构是剪力墙结构。其中，联肢剪力墙越来越多地被应用到实际工程中，在联肢剪力墙结构中，连梁是剪力墙结构的重要构件，是剪力墙之间传力的纽带，它具有跨度小、刚度大的特点。具有合适承载力、刚度和良好变形性能的连梁的剪力墙结构中，连梁作为剪力墙结构抗震的第一道防线，在墙肢屈服之前屈服，发挥其塑性变形能力，耗散地震能量，有效地降低主体结构的损坏程度。在大震下，连梁要具有很好的承载力、延性及变形，能够协调联肢剪力墙的之间的变形，能够充分的吸收地震能，其破坏形式主要是延性破坏。但是普通钢筋混凝土小跨高比连梁常常发生剪切破坏，难于实现设计上的“强墙弱梁”理念。连梁的抗剪性能是个难题，许多科研人员对这进行了深入地研究，取得了发展，但仍存在缺陷。
　　 钢纤维混凝土具有优异的抗拉、抗剪和变形性能，在普通钢筋混凝土连梁中掺入钢纤维，势必会提高连梁的承载力和耗能能力。本文按照符合双肢剪力墙的受力状态的试验方法，设计了3个三层双肢剪力墙，研究其在水平低周反复荷载作用下的受力性能。主要进行了以下研究:
　　 (1)根据双肢剪力墙在地震作用下的受力特点，设计符合双肢剪力墙受力性能的试验装置，同时根据试验规程制定合理的试验方案。
　　 (2)详细记录3个不同强度的钢纤维混凝土连梁双肢剪力墙在低周期反复荷载作用下的侧向位移、开裂荷载、极限荷载、墙体和连梁的钢筋应变等参数，以及构件的破坏形态。根据采集得到的试验数据绘制骨架曲线和荷载—位移滞回曲线，完成试件位移延性、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等的综合分析。
　　 (3)通过对试验数据的对比与分析，发现在连梁中掺入钢纤维，能够提高连梁的承载力及延性，进而使结构整体抵抗作用持久，刚度及承载力衰退减慢，整体抗震能力增强。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 双肢剪力墙的研究现状

1．2．1 双肢剪力墙

1．2．2 双肢剪力墙的受力及破坏形态

1．3 钢筋混凝土连梁的研究现状

1．3．1 钢筋混凝土连梁的研究状况

1．3．2 连梁的受力机理及破坏形态

1．4 钢纤维混凝土的研究

1．4．1 钢纤维混凝土的概念

1．4．2 钢纤维混凝土的增强机理

1．4．3 钢纤维混凝土的发展与应用

1．4．4 钢纤维混凝土的基本性能

1．5 本文的主要研究内容

2 试件设计和制作

2．1 引言

2．2 试件设计

2．2．1 试件尺寸及形状

2．2．2 试件材料及参数

2．3 试件的制作

2．3．1 钢筋加工及模板制作

2．3．2 试件的浇筑

3 试验概况

3．1 试验加载方案及测点布置

3．1．1 试验方案

3．1．2 试验装置

3．1．3 试验加载制度

3．1．4 测试内容及测点布置

3．2 试验过程

3．2．1 试验现象及破坏形态

3．2．2 试验现象总结

4 试验结果分析

4．1 引言

4．2 试件的骨架曲线

4．3 承载力实测值及分析

4．4 钢筋应变分析

4．4．1 墙体横向及竖向分布钢筋应变分析

4．4．2 翼缘纵筋应变分析

4．4．3 连梁纵筋应变分析

4．5 位移实测值及延性分析

4．6 刚度实测值及分析

4．7 滞回曲线分析

4．8 耗能能力分析

5 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 建议与展望

参考文献

致谢