【摘要】：預制裝配式結構體系的創(chuàng)新和發(fā)展是住宅產業(yè)化發(fā)展的核心動力。預制混凝土空心模剪力墻是以具有雙向孔洞的預制墻板為永久性模板,在現(xiàn)場拼裝后向孔內澆筑混凝土形成的一種新型預制裝配式剪力墻。本文通過綜述分析、試驗研究及有限元分析的方法針對預制混凝土空心模剪力墻上下層插筋連接及邊緣構件預制裝配化這兩大應用技術問題展開研究,為預制混凝土空心模剪力墻的工程實踐提供依據(jù)。主要研究內容及結論、建議如下:(1)綜述分析了裝配式剪力墻結構水平縫抗剪機理及承載力計算方法。結果表明:對于預制混凝土空心模剪力墻,底部水平縫界面可歸于新老混凝土疊合粗糙面,可采用JGJ 1-2014中的公式進行水平縫受剪承載力計算,以驗算插筋水平抗剪是否滿足要求。(2)對空心模剪力墻采用的插筋間接搭接進行了6個試件的單向拉伸試驗和有限元模擬。根據(jù)試驗結果,建議設計搭接長度取1.5倍設計錨固長度。有限元模擬的加載曲線與試驗吻合良好,計算的應力分布與試驗基本一致。(3)完成了4個采用插筋連接的空心模剪力墻試件的擬靜力試驗和2個試件的單調加載試驗;采用有限元軟件ABAQUS對試驗進行了模擬和參數(shù)分析。試驗結果表明:本文采用的插筋連接及其搭接長度滿足抗震要求,采用單排和雙排插筋均能滿足抗震要求,采用雙排插筋時墻體抗震性能略好于采用單排插筋。有限元參數(shù)分析結果表明:搭接長度取1.2倍插筋錨固長度可滿足要求;插筋總受拉承載力增大時,墻體承載力略有增加,受拉破壞區(qū)域上移并向內側延伸;增大后澆混凝土強度時,墻體承載力略有增加;軸壓比較大時,墻體受壓損傷區(qū)域增多,空心模局部受壓破壞,影響墻體的承載力穩(wěn)定性和變形能力。(4)針對空心模邊緣構件,進行了3個空心模剪力墻試件的擬靜力試驗和有限元模擬。結果表明:采用空心模邊緣構件與現(xiàn)澆邊緣構件相比,墻體水平力-位移曲線在峰值前基本一致,峰值后略有差異,墻體裂縫分布、耗能能力略有差異。(5)根據(jù)研究結果,對空心模剪力墻的上下層插筋連接及空心模邊緣構件提出了設計建議。建議對設計軸壓比不超過0.3的非底部加強區(qū)的墻肢,可采用單排插筋,插筋搭接長度不應小于1.2倍插筋錨固長度,對設計軸壓比大于0.3或位于底部加強區(qū)的墻肢,建議采用雙排插筋,搭接長度不宜小于1.5倍插筋錨固長度。建議針對空心模邊緣構件作進一步研究,并根據(jù)研究結果確定其適用范圍。
[Abstract]:The innovation and development of prefabricated structure system is the core power of housing industrialization development. Prefabricated concrete hollow form shear wall is a new type of prefabricated shear wall formed by placing concrete into the hole after assembling on the spot and taking the precast wall board with two-way holes as the permanent template. In this paper, by means of summarizing and analyzing, experimental research and finite element analysis, the two major technical problems of precast concrete hollow form shear wall are studied, such as the connection of upper and lower layers and the precast assembly of edge member. It provides the basis for the engineering practice of precast concrete hollow form shear wall. The main research contents and conclusions are as follows: (1) the shear mechanism of horizontal joint and the calculation method of bearing capacity of assembled shear wall structure are summarized and analyzed. The results show that for prefabricated concrete hollow shear wall, the interface of horizontal joint at the bottom can be attributed to the new and old concrete superimposed rough surface, and the shear capacity of horizontal joint can be calculated by using the formula of JGJ 1-2014. (2) the uniaxial tensile test and finite element simulation of 6 specimens were carried out for the indirect lap joint of hollow die shear wall. According to the test results, it is suggested that the design lap length should be 1.5 times the designed anchoring length. The loading curve of finite element simulation is in good agreement with the test, and the calculated stress distribution is basically consistent with the test. (3) Quasi-static test and monotone loading test of 4 hollow die shear wall specimens with insert connections and 2 specimens with monotonic loading are completed. The finite element software ABAQUS is used to simulate and analyze the parameters of the test. The experimental results show that the joint and its length can meet the seismic requirements, both single row and double row can meet the seismic requirements, and the seismic performance of the wall is slightly better when the double row is used than the single row. The results of finite element parameter analysis show that the lapping length of 1.2 times the anchoring length can meet the requirements, when the total tensile bearing capacity increases, the bearing capacity of the wall increases slightly, and the tensile failure area moves up and extends to the inner side. When the strength of post-cast concrete is increased, the bearing capacity of the wall increases slightly. When the axial compression is large, the damage area of the wall under compression increases, and the local compression failure of the hollow die affects the stability of the bearing capacity and the deformation ability of the wall. (4) aiming at the edge members of the hollow die, The pseudostatic test and finite element simulation of three hollow die shear wall specimens were carried out. The results show that the horizontal force-displacement curve of the wall is basically the same before the peak value, slightly different after the peak value, and slightly different from that of the cast-in-place edge member. (5) according to the results of the research, the distribution of cracks and the energy dissipation capacity of the wall are slightly different. The design suggestions for the upper and lower layer insertion connections of the hollow die shear wall and the hollow die edge members are presented. It is suggested that for the wall limb with a design axial compression ratio of not more than 0.3 in the non-bottom strengthening area, a single row of reinforcements may be used, and the length of the splice should not be less than 1.2 times the length of the anchoring of the inserted reinforcement, and for the wall limb whose axial compression ratio is greater than 0.3 or is located in the bottom strengthening area, It is suggested that double row insertion should be used, and lapping length should not be less than 1.5 times of anchoring length. It is suggested that further research should be made on the edge components of hollow die, and the scope of application should be determined according to the research results.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU398.2

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