【硕士】混凝土叠合承重墙的试验研究.pdf

东南大学
硕士学位论文
混凝土叠合承重墙的试验研究
姓名：张伟杰
申请学位级别：硕士
专业：防灾减灾及防护工程
指导教师：陈忠范
20071201


混凝土叠合承重墙的试验研究程受力特点。越譏努一预制板与隐形框架协同工作，将墙体等效为工字形弹性板模型。摘要弹塑性阶段——将预制板看成斜压杆，墙体等效为框架斜压杆模型。苹到锥巍!R慰蚣芪硕士研究生：张伟杰指导老师：陈忠范教授洗笱聊竟こ萄г住宅的节能保温、如何替代粘土砖一直是建筑行业研究的热点．本文提出了一种混凝土叠合承重墙结构体系，其中墙体系由内贴保温层郾桨的混凝土预制板，通过现浇混凝土柱连接而成；该墙体具有整体性好、施工快、保温隔热性好等特性。根据不同的构造形式，本文设计了两种类型墙体试件。每种类型堵体包括两个试件：一种为预制板和现浇隐形框架采用横筋拉接；一种为预制板和现浇隐形框架无横筋拉接。本文通过对两种不同构造形式的混凝土叠合承重墙的低周反复荷载试验，研究了混凝土叠合承重墙的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态；分析了墙体的滞回特性、延性、耗能能力及刚度退化等抗震性能；同时考察了预制板与现浇隐形框架的共同工作性能。试验表明：弹性阶段，预制板和隐形框架可很好的协同工作。两者形成一个整体；弹塑性阶段，预制板随着裂缝的开展而逐步退出工作；随着荷载加大，墙体最后退化为由预制板边肋和隐形框架构成的密柱叠合框架。另外，墙体的预制板和隐形框架可形成两道抗震设防；墙体具有较高的承载能力、良好的抗震性能和延性；相对于无横筋拉接的墙体，有横筋拉接的墙体的承载能力较大，并具有更好的延性。在试验研究的基础上。本文利用大型有限元分析软件粤街植煌乖煨问降那教迨约别进行了模拟分析。对其进行了在竖向荷载和水平单调荷载作用下的受力性能、裂缝开展情况等分析研究，并对试验结果和有限元分析结果进行了对比。在试验研究和有限元分析的基础上，本文提出了墙体在不同阶段的力学模型以描述墙体的全过墙体主要承力构件，墙体等效为密柱叠合框架模型．此外，本文依据试验研究和理论分析的结果，给出了混凝土叠合承重墙的计算方法，其中主要包括斜截面受剪承载力计算方法和正截面承载力计算方法．通过与试验结果对比可知，此计算方法具有较好的准确性，能够满足工程计算的精度要求。由试验结果和理论分析可得出如下结论：本文所研究的混凝土叠合承重墙具有较高的承载能力、良好的抗震性能、能够满足抗震设计的要求、可用于高度不超过姆课萁ㄖ且恢钟蟹⒄骨景的墙体体系。关键词：混凝土叠合承重墙；低周反复荷载试验；有限元；力学模型；承载力

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课题研究背景住宅结构体系的研究现状．≌峁固逑道嘈节能建筑在欧美发达国家已经十分普及了，北欧与加拿大等盛产木材的国家，多发展自保温的木结构房屋；其它国家则着重发展自保温的铜结构房屋。由于欧美发达国家的人口密度较小，因此白保温的房屋以二、三层的简易别墅为主；欧美发达国家的多层与高层节能建筑多采用外墙外保温做法。我国是一个地少人多的国家，城市的住宅建筑以多层和高层房屋为主，多层住宅几乎全是砖混结构的房屋，高层住宅则较多采用钢筋混凝土剪力墙结构。我国的建筑节能多采用外墙外保温或外墙内保温技术。近几年住宅建筑采用的节能设计多采用外墙外保温技术，其保温材料多层砖混住宅以浆体材料为主，高层住宅建筑用有机发泡板材居多。从隔热保温的效果上讲，发泡板材要比浆体材料好；价格方面，浆体材料要低。为了保证与墙体的可靠牯结，解决保温材料与饰面材料的有效结合，两者均需耗用大量的粘合材料，防渗防裂材料和拉锚器材，因此这两种保温方法均价格不菲。由于粘合层、防渗防裂层和拉锚构造的寿命仅在十五年左右，所以外墙外保温体系的安全性和耐久性日益引起人们的焦虑。住宅建筑外墙内保温的技术，虽也采用过，因存在着隔热保温效果差，占用使用空间，在室内装修时易于损坏等缺点，早在年已被建设部限制使用。国内还有一种自保温混凝土技术，是采用加气混凝土砌块、轻骨科混凝土砌块等有孔洞的混凝土墙体材料，以达到保温目的。但此种墙体的强度比较低，抗力性能不好，墙体会出现开裂现象，保温性能还未达到理想要求，以上因素限制了其批量生产使用。受资源、经济和技术等诸多因素的制约，长期以来我国的多层住宅一直以砖混结构为主，多层公共建筑则长期采用钢筋混凝土现浇框架结构。砖混结