预制预应力剪力墙抗震性能试验研究与ABAQUS分析

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高层住宅结构体系常用的结构形式为现浇钢筋混凝土框架剪力墙或者是纯剪力墙结构,该结构形式存在如下缺点,比如工业化程度低、施工质量差、资源消耗过大、现场劳动强度大、湿作业量较大、施工速度慢、施工时产生过大噪音、不利于环保发展等。随着房地产业的高速发展预制预应力剪力墙结构体系被逐渐的应用开来,该结构形式的优点是施工速度快、施工质量好、能源浪费少、现场湿作业少,工人劳动强度小等。但是,在我国把预制预应力剪力墙应用到高层住宅结构体系中还有待进一步的研究。针对当前住宅结构体系中最常见的剪力墙形式,本文进行了后张预应力连结全预制剪力墙住宅结构体系中的基本墙体单元—预制预应力一字型剪力墙、预制预应力T型剪力墙和预制预应力联肢剪力墙在低周反复荷载作用下抗震性能的试验研究和理论分析,论文需要做的的主要内容有以下几个方面:根据不同的墙体截面形式设计制作了预制预应力一字型剪力墙、预制预应力T型剪力墙和预制预应力联肢剪力墙和各自对应的现浇剪力墙试验模型,对模型试件进行低周反复水平加载试验,通过试验数据分析了其破坏形态、骨架曲线、屈服荷载(屈服位移)、刚度退化、耗能能力、延性性能等特性;在试验研究的基础上,运用有限元分析软件ABAQUS对试件进行了非线性有限元分析,通过对试验结果和有限元分析结果的比对,得到了与试验相吻合的计算分析模型后,继续分析了轴压比和混凝土强度等级及有效预应力对预制预应力剪力墙试件的屈服荷载、极限荷载和变形能力的影响。结论如下:(1)试验得知:预制剪力墙的破坏多集中在剪力墙的薄弱区—墙肢根部和连梁附近,根据墙体试件破坏时的裂缝形式显示整个墙体以弯曲破坏为主;(2)试验得知预制剪力墙有以下特点:屈服荷载与极限荷载较大、刚度大、变形恢复能力强、屈服前刚度衰减速度慢、变形能力和延性性能差;(3)有限元分析软件ABAQUS分析得出:预制剪力墙随着轴压比的增加,其承载能力和刚度提高,但变形能力和延性下降;(4)有限元分析软件ABAQUS分析得出:预制剪力墙随着混凝土强度等级的提高,承载能力提高,变形能力先增大后降低。(5)有限元分析软件ABAQUS分析得出:预制预应力剪力墙随着有效预应力的增大其变形能力下降、延性系数降低。
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