異形截面暗柱單排配筋保溫砌模剪力墻抗震機(jī)理研究

提出并研發(fā)了異形截面暗柱單排配筋保溫砌模剪力墻結(jié)構(gòu)，獲得了國(guó)家發(fā)明專利。將保溫模塊、單排配筋、再生混凝土三者優(yōu)勢(shì)組合，形成了一種簡(jiǎn)化配筋、易于施工、適用于村鎮(zhèn)低多層建筑的抗震節(jié)能一體化剪力墻結(jié)構(gòu)。進(jìn)行了6個(gè)足尺剪力墻試件的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，研究了高寬比、混凝土強(qiáng)度、墻體配筋、模塊孔洞、面層砂漿對(duì)剪力墻受力性能的影響；分析了各試件的承載力、剛度、延性、滯回特性、耗能和破壞特征，闡明了試件損傷演化過程；揭示了面層砂漿-保溫砌模-混凝土墻體共同工作機(jī)理；建立了受剪承載力計(jì)算模型與公式，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果符合較好；提出了符合異形截面暗柱單排配筋保溫砌模剪力墻構(gòu)造特點(diǎn)的有限元分析模型，用ABAQUS軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬所得墻體損傷特征及受力-變形曲線與試驗(yàn)符合較好。提出了格構(gòu)配筋再生混凝土異形柱框架-輕質(zhì)填充墻結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了4個(gè)格構(gòu)配筋再生混凝土異形柱框架-粉煤灰砌體填充墻結(jié)構(gòu)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，異形柱分為L(zhǎng)形、T形兩種截面，框架分為普通框架和帶支撐框架兩種。分析了各試件的承載力、剛度、延性、滯回特性、耗能和破壞特征，發(fā)現(xiàn)了損傷破壞的薄弱部位，闡明了屈服機(jī)制。 2100433B

傳統(tǒng)多層住宅砌體結(jié)構(gòu)抗震能力較差。高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)墻體厚度的限制及其配筋構(gòu)造，在多層剪力墻結(jié)構(gòu)中直接套用存在造價(jià)較高、墻體較厚，難以推廣的問題。在多層剪力墻結(jié)構(gòu)中，研發(fā)一種簡(jiǎn)化配筋，易于施工，用永久性保溫砌模代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板，具有良好抗震性能，抗震節(jié)能一體化的住宅結(jié)構(gòu)體系已成工程亟需。本項(xiàng)目提出了異形截面暗柱單排配筋保溫砌模剪力墻住宅結(jié)構(gòu)體系，具有比砌體住宅結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)，克服框架結(jié)構(gòu)室內(nèi)出柱楞的弊端，抗震節(jié)能一體化的特點(diǎn)。將較系統(tǒng)的進(jìn)行這種新型剪力墻的低周反復(fù)荷載抗震性能試驗(yàn)，研究承載力、剛度、延性、滯回特性、耗能和破壞特征，建立有限元分析模型，進(jìn)行數(shù)值模擬，分析損傷演化過程，揭示抗震機(jī)理，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，提出承載力模型和恢復(fù)力模型，給出抗震設(shè)計(jì)方法與構(gòu)造措施，為工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

提出鋼筋混凝土帶支撐剪力墻并獲國(guó)家專利。提出異形截面帶暗支撐短肢剪力墻－帶暗支撐筒體這一結(jié)構(gòu)體系。抓住增強(qiáng)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力這個(gè)關(guān)鍵問題，將申請(qǐng)者已有帶暗支撐一字形截面長(zhǎng)肢剪力墻的研究進(jìn)行拓展，首次采用在較薄弱的異形截面短肢剪力墻墻肢和筒體的底部加設(shè)暗支撐的方法，提高結(jié)構(gòu)整體的抗震能力。相關(guān)聯(lián)地、較系統(tǒng)地從構(gòu)件到結(jié)構(gòu)、從靜力試驗(yàn)到動(dòng)力試驗(yàn)、從試驗(yàn)到理論、從理論到設(shè)計(jì)進(jìn)行帶暗支撐短肢剪力墻－帶暗支撐筒體結(jié)構(gòu)的抗震性能和設(shè)計(jì)理論的研究，解決異形截面帶暗支撐短肢剪力墻復(fù)雜受力的問題，建立其抗震分析力學(xué)模型和理論公式，給出結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則、實(shí)用設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造措施，為工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 2100433B

傳統(tǒng)粘土磚多層住宅結(jié)構(gòu)已逐漸被淘汰，研究新型多層住宅結(jié)構(gòu)體系已成發(fā)展亟需。本項(xiàng)目提出了一種帶斜筋的單排配筋混凝土剪力墻多層住宅結(jié)構(gòu)體系，與普通雙排配筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)相比，具有墻體薄、施工簡(jiǎn)便、加配斜筋提高抗剪能力、防止基底滑移、造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)。與多層砌體結(jié)構(gòu)相比，抗震性能顯著提高，造價(jià)相當(dāng)。將較系統(tǒng)地進(jìn)行不同設(shè)計(jì)參數(shù)的帶斜筋的單排配筋混凝土剪力墻低周反復(fù)荷載試驗(yàn)和模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，研究其承載力、延性、剛度、滯回特性、耗能能力和破壞特征，分析累積損傷演化過程和屈服機(jī)制，揭示抗震機(jī)理，建立承載力模型和恢復(fù)力模型，提出彈塑性有限元模型并進(jìn)行數(shù)值模擬，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，給出抗震設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施，為工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。