嵌入式基础叠合式地下室外墙板平面外抗弯性能试验研究与数值模拟分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:showlisy1
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叠合墙板是一种由两层预制混凝土板与格构钢筋组成的新型预制结构,其墙板与基础之间的水平拼缝一般通过竖向插筋的方式连接。目前叠合墙板在合肥地区的地下车库中得到一定程度的应用,当预制叠合墙板应用于地下室外墙板时,采用基础插筋的传统连接方式会使叠合墙板底部截面有效高度减小,墙板的受弯承载力明显降低,同时水平拼缝可能产生渗水,影响地下室的正常使用。针对以上问题,借鉴杯口基础的形式,提出适用于叠合式地下室外墙板的嵌入式基础,通过对不同嵌入深度、不同配筋率、不同杯壁厚度、接触面是否采用粗糙面的叠合式外墙板进行平面外静力加载试验,研究侧向土压力对地下室叠合外墙板的影响,分析和评估外墙板在这种工况下的受力性能、破坏机制以及变形能力。  试验结果表明,嵌入深度、杯壁厚度、配筋率和是否采用粗糙面都会影响试件的承载能力。有粗糙面试件的承载能力要大于未采用粗糙面的试件承载能力;墙板嵌入深度越大,其试件的承载能力越大,但达到一定嵌入深度时,嵌入深度对承载能力的影响较小;试件的杯壁越厚,试件刚度越大,试件的承载能力也越大;配筋率越大,其试件的承载能力也越大。实际结构中地下室外墙板构件的受力都处于弹性阶段,因此在设计荷载作用下一般不会出现试验试件基础中的破坏。  在试验的基础上采用ANSYS进行数值模拟分析,数值模拟结果与实验吻合较好,证明在ANSYS中有限元分析采用的参数和模型是可靠的。采用ANSYS模拟对比实际工况的嵌入式基础叠合式地下室外墙板的破坏和不同约束方式的试件破坏,证明试验时采用的外侧杯壁部分约束是合适的。  对于嵌入墙板的破坏,分析了其破坏的受力机理,提出了嵌入基础中的墙板受力简化模型,并推导了计算公式,提出了具体的构造措施。
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