不同轴压比下带端柱HR-EPS模块剪力墙抗震性能试验研究

摘要

为了加快节能型社会建设，在目前资源短缺的情况下，重复利用现有资源已悄然成为社会关注的焦点。从石油中提炼出的聚苯乙烯是白色污染物之一，现阶段新型材料公司利用可发性聚苯乙烯珠粒加热、发泡，然后倒入模具塑造成型，具有符合建筑模数，四边有矩形插接企口，内外表面有均匀分布的燕尾槽来制成的一种新型模板正逐渐应用于建筑行业。HR-EPS剪力墙是由EPS（聚苯乙烯保温板）空腔构造模块，经过错缝搭接、绑扎钢筋，然后浇入混凝土制成的一种新型节能墙体；该墙体可以免拆模板，具有保温隔热、轻质、高强等优点。现阶段有关EPS模块剪力墙的理论依据较少，尤其无缩尺的模块剪力墙在抗震方面的研究更是匮乏，为了更好的推广利用，理论研究势在必行。 模块剪力墙的抗震性能直接受轴压比的影响，此次低周反复荷载试验主要探究了无缩尺的模块剪力墙在不同轴压比下的抗震性能，并利用有限元软件ABAQUS模拟了四面不同轴压比的EPS模块剪力墙的受力性能，主要研究工作和结论如下： (1) 设计制作了两面轴压比分别为0.2、0.3的无缩尺EPS模块剪力墙，墙总高为3300mm，墙体尺寸为2400×1940×130(mm)，简写为MSW-1、MSW-2。剪力墙的混凝土强度等级为 C30，在模块限位槽内布置 HRB400 级钢筋，直径为8mm。通过低周反复拟静力试验，记录剪力墙的开裂、屈服、极限荷载，并描出每级荷载裂缝的发展趋势，利用得到的数据绘制出滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、计算等效粘滞阻尼系数以及位移延性。对比不同轴压比下剪力墙的抗震性能，结果表明轴压比增加，滞回曲线越发饱满圆润，耗能能力较好，极限承载能力有所提高，但幅度不大，延性稍有下降。从整体来看，模块剪力墙具有良好的抗震性能。 (2) 轴压比在一定范围内提高，可以有效地抑制裂缝的产生和开展，使得承载能力增强；较高轴压比抑制裂缝发展的同时也提高了混凝土受压区的高度，同时塑性区的发展受到抑制，受拉侧的钢筋不能充分屈服或者屈服后变形得不到发展成为延性下降的原因。 (3) 利用有限元软件ABAQUS模拟了轴压比从0.1~0.4的四面EPS模块剪力墙的抗震性能，结论表明随着轴压比的增加，试件的水平承载力表现出先增后减的变化规律，延性略有下降；轴压比为0.2、0.3的剪力墙的滞回曲线、骨架曲线以及位移延性与试验结果吻合度较好，模拟结果与试验结果反映的变化规律一致。最后通过剪力墙的近似计算方法，判定EPS模块剪力墙为小开洞剪力墙，并提出模块剪力墙的抗侧刚度计算公式是在普通剪力墙抗侧刚度计算公式的基础上除以系数1.7。

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