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钢筋混凝土剪力墙系列试验研究

http://www.fire.hc360.com2017年10月27日11:26 来源:肖从真工作室 作者:任重翠,肖从真,徐培福T|T

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    为了贯彻科技创新发展战略,推进行业技术进步,中国建筑科学研究院于2017年6月19日成立肖从真工作室,并对工作室的定位和目标做出了如下要求。

    1、科研实体:主要从事高层建筑领域科研工作,以“从工程中来,到工程中去”为原则,紧密结合超高层建筑、复杂高层建筑实际工程中面临的难题,开展前沿理论、新技术、新计算方法的研究,并应用到实际工程中去。同时,积极主动承担和参与国家、行业标准规范的制修订工作,树立行业领先地位,推动行业的整体技术进步。

    2、人才培养的平台:注重培养高端技术人才和青年人才,通过内部流动机制,向院、公司培训、输出高端人才。

    3、大型项目的承接平台:主要从事高层建筑结构咨询、设计业务,不仅继续深耕国内市场,也将结合“一带一路”等国家重大战略,注重开拓国际市场,为国内外业主提供全方位、高端、优质的结构咨询和设计服务,努力承接更多的大型工程。

    在建研院的大力支持下,工作室将坚持追求真理的理念和严谨求实的工作作风,做出高水平的科研成果并转化。与院各二级单位、建筑行业领域各兄弟单位进行广泛、深入地合作,达到合作共赢、携手进步的目标。

    引言:

    以往因建筑高度较小,结构高宽比不大,剪力墙很少出现受拉的情况,相关的试验研究更关注剪力墙在压弯剪共同作用下的抗震性能。但是,近年来随着建筑高度的增加,结构高宽比逐渐增大,剪力墙为抵抗地震或风等水平荷载产生的倾覆弯矩会产生一定的轴拉力,当抵消结构自重等竖向荷载产生的轴压力后,剪力墙仍有可能受拉。此时,剪力墙处于拉力、剪力和弯矩的共同作用下的复杂受力状态。相关的震害资料和试验现象表明,当底部剪力墙受拉时会引起结构的整体倾覆破坏。

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图1震害和试验现象

    因此,为研究剪力墙在拉剪共同作用下的抗震性能,我们完成了3组共13片钢筋混凝土剪力墙的拉剪性能试验。获得了剪力墙在拉剪受力状态下的两种破坏模式,揭示了影响剪力墙承载力和破坏模式的重要因素,初步建立了剪力墙偏心受拉斜截面抗剪承载力计算的经验公式和相关系数取值。

    

钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验研究

    01 试验概况

    试件均现浇,剪跨比为1.5,主要变化参数为截面纵筋率和轴拉力(通过截面纵筋拉应力反应)。

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表1试件设计参数

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图2试件截面尺寸和构造

    试验在中国建筑科学研究院大型结构实验室进行,加载装置如图3所示。根据JGJ101-96《建筑抗震试验方法规程》规定,采用定轴拉力下低周往复施加水平力的方式进行加载。

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图3试件加载装置

    

    02 试验现象

    轴拉力相对较小时——剪压破坏

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    轴拉力相对较大时——滑移破坏

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    03 试验数据分析

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(a)截面纵筋率1.7%                            (b)截面纵筋率2.5%

图4试件水平力-位移(Ρ—△)骨架线

    04 试验结论

    1 剪力墙在拉力和剪力共同作用下,因轴拉力大小不同,表现出两种破坏模式。一是当轴拉力相对较小时,剪力墙斜截面存在剪压区,试件处于大偏心受拉状态,发生剪压破坏;二是当轴拉力相对较大时,剪力墙处于全截面受拉的小偏心受拉状态,试件发生滑移破坏。

    2 轴拉力降低了剪力墙的抗剪承载力,并对剪力墙的变形能力、水平抗侧刚度和累积滞回耗能等抗震性能造成不利影响。

    3 截面纵筋提高了剪力墙的抗剪承载力、变形能力、水平抗侧刚度和累积滞回耗能等抗震性能。

鉴于本文仅针对剪跨比为1.5的试件,为获得对剪力墙拉剪性能更充分的分析,尚需进行更多的试验研究。

    关键词:任重翠,肖从真,徐培福.钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验研究[J].土木工程学报,2017.已投稿

责任编辑:李辰宇

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