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钢纤维混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究

作　者: 张扬
导　师: 赵军
学　校: 郑州大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢纤维混凝土双肢剪力墙抗震性能延性试验研究
分类号: TU377
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

钢筋混凝土剪力墙结构以其良好的承载能力和抗震性能被广泛应用于高层建筑。联肢剪力墙作为剪力墙结构的一大分支,以连梁作为墙肢之间的传力纽带,在地震作用以及风荷载的水平作用下,具有良好的抗侧变形能力。为了保证结构具有足够的侧向刚度以满足建筑使用功能的要求,高层建筑联肢剪力墙结构中经常使用跨高比较小的连梁。已有试验研究及地震灾害表明,普通钢筋混凝土的小跨高比连梁往往出现剪切型破坏形态,导致联肢剪力墙变成两片独立的墙肢,从而极大的降低了联肢剪力墙的抗震性能。钢纤维混凝土以其卓越的延性特质及耗能性能得到了普遍认可,目前已广泛应用于道路、桥梁、工业民用建筑等行业。已有试验结论表明,分别在连梁和剪力墙中加入钢纤维混凝土,可有效的提高构件的整体刚度、延性和耗能能力,改善构件的承载力和抗裂性能。本文通过对1片钢筋混凝土双肢剪力墙和2片不同钢纤维体积率的钢筋钢纤维混凝土双肢剪力墙进行低周反复加载试验,研究了钢纤维的加入对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载力以及耗能能力的影响。主要研究内容如下：(1)设计了1片钢筋混凝土双肢剪力墙和2片钢筋钢纤维混凝土双肢剪力墙,并根据试件的尺寸以及受力情况设计制作了相应的试验装置。(2)对3个构件进行低周反复加载,研究了加载过程中连梁以及墙体的裂缝发展形态和分布。试验结果表明,钢纤维的加入对构件裂缝的分布和发展均产生明显的影响,减小了裂缝的宽度,对剪力墙的抗震性能影响比较显著。(3)分析了不同钢纤维体积率对双肢剪力墙的承载力、延性、刚度以及耗能能力的影响。通过试验结果分析表明,普通混凝土双肢剪力墙中加入钢纤维,可提高构件整体的承载力、延性以及耗能能力,并且在一定程度上延缓了双肢剪力墙整体的刚度退化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 剪力墙的研究背景  9-12
    1.2.1 带缝槽剪力墙  10
    1.2.2 带斜向交叉钢筋剪力墙  10-11
    1.2.3 带暗支撑剪力墙  11-12
    1.2.4 带缝槽连梁双肢剪力墙  12
  1.3 钢纤维混凝土  12-15
    1.3.1 钢纤维混凝土的发展与应用  12-14
    1.3.2 钢纤维混凝土的增强机理  14
    1.3.3 钢纤维混凝土的基本性能  14-15
    1.3.4 钢纤维混凝土剪力墙及连梁的研究现状  15
  1.4 本文的研究目的和主要工作  15-17
2 试件设计和制作  17-23
  2.1 引言  17
  2.2 试件设计  17-20
    2.2.1 试件尺寸及形状  17-19
    2.2.2 试件材料及参数  19-20
  2.3 试件的制作  20-23
    2.3.1 钢筋加工及模板制作  20-22
    2.3.2 试件的浇筑  22-23
3 试验概况  23-46
  3.1 试验加载方案及测点布置  23-27
    3.1.1 试验方案  23
    3.1.2 试验装置  23-24
    3.1.3 试验加载制度  24-26
    3.1.4 测试内容及测点布置  26-27
  3.2 试验过程  27-40
    3.2.1 试验现象及破坏形态  27-38
    3.2.2 试验现象总结  38-40
  3.3 钢筋应变分析  40-46
    3.3.1 墙体横向及竖向分布钢筋应变分析  40-42
    3.3.2 翼缘纵筋应变分析  42-44
    3.3.3 连梁纵筋应变分析  44-46
4 试验结果分析  46-55
  4.1 引言  46
  4.2 滞回曲线分析  46-47
  4.3 试件的骨架曲线  47-49
  4.4 承载力实测值及分析  49
  4.5 试件位移实测值及延性分析  49-51
  4.6 刚度退化情况的分析  51-53
  4.7 耗能能力分析  53-55
5 结论与展望  55-57
  5.1 主要结论  55
  5.2 建议与展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61

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