【預(yù)制技術(shù)】疊合板式剪力墻的耗能分析

1、【預(yù)制技術(shù)】疊合板式剪力墻的耗能分析概述：疊合板式住宅在歐洲和其它工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中廣泛使用，該結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工方便快捷，且對(duì)環(huán)境影響小，可極大地提高住宅建設(shè)的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化程度，由于引進(jìn)的德國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的混凝土疊合墻板并未考慮抗震設(shè)計(jì)要求，而我國(guó)是一個(gè)多地震活動(dòng)的國(guó)家，為此必須考慮其抗震性能。通過(guò)對(duì)采用不同邊緣約束措施的單片剪力墻進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，擬對(duì)疊合板式剪力墻的滯回特性和耗能能力進(jìn)行較為系統(tǒng)地分析，并基于能量原理，對(duì)地震總輸入能中的阻尼耗能進(jìn)行研究，并為編制地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程提供可靠的科學(xué)依據(jù)。一、構(gòu)件的設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)制作 6 片剪力墻試件，

2、試件 1 和試件 2 為普通全 現(xiàn)澆混凝土剪力墻，試件 ，試件 ，試件 5 和試件 6 為疊合板式混凝土剪力墻， 61.8 m，厚 0.2m3.2 。試件 、試件 2 采用 C30HRB400 鋼筋。試件 3，試件4，試件5，試件6 預(yù)制部分在德國(guó)生產(chǎn)，其混凝土德國(guó)標(biāo)號(hào)為部分現(xiàn)澆 C30 混凝土。預(yù)制墻板內(nèi)受力鋼筋及基礎(chǔ)插筋采用德國(guó)生產(chǎn)BSt500二、耗能分析（一）滯回耗能結(jié)構(gòu)耗能能力的大小是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震性能的一個(gè)重要指標(biāo)，從能量的角度來(lái)看，結(jié)構(gòu)吸收的地震能量包括彈性勢(shì)能、阻尼耗能和塑性吸能等部分，彈性勢(shì)能在結(jié)構(gòu)卸載后就會(huì)完全釋放，因此，結(jié)構(gòu)的耗能將主要以阻尼耗能和塑性耗能為主，結(jié)構(gòu)的耗能能力

3、可通過(guò)荷載 位移滯回曲線一次循環(huán)中滯回環(huán)所圍面積的大小來(lái)反映，即每次循環(huán)中滯回環(huán)所圍面積的大小可反映結(jié)構(gòu)在本次循環(huán)中消耗地震能量的多少。一般來(lái)說(shuō)，滯回環(huán)所圍面積越大，則說(shuō)明結(jié)構(gòu)的耗能能力越大， 梭形的滯回曲線形狀較弓形滯回曲線形狀的面積大，弓形的較反 S 形的面積大。試件 1 屈服前，滯回環(huán)狹長(zhǎng)，滯回環(huán)面積很小，達(dá)到屈服強(qiáng)度后， 滯回環(huán)面積逐漸增大，開(kāi)始為彎曲型滯回環(huán)，隨著位移幅值的增大，滯回環(huán)逐漸形成弓形，“捏縮現(xiàn)象”越來(lái)越明顯，試件 3 和試件 4 滯回環(huán)的形狀與試件 1 較為接近，與試件 1 相比，疊合板式剪力墻試件滯回環(huán)“捏縮”現(xiàn)象略為明顯，且到加載后期，滯回環(huán)有向反 S 形過(guò)渡的趨勢(shì)

4、。試件 2 的滯回特征與試件 1 表現(xiàn)出一定的差別，位移幅值較小時(shí)，滯回環(huán)呈弓形，屬?gòu)澕粜蜏丨h(huán)。隨著位移幅值的不斷增大 和循環(huán)次數(shù)的增加，滯回環(huán)呈現(xiàn)出明顯的反S 形，試件 ，試件 6 滯回環(huán)形狀與試件 1 類似，由于剪力墻底部與基礎(chǔ)表面連接部位較為薄弱， 剪切滑移較大，滯回環(huán)加載后期反s 形更為明顯。（二）耗能指標(biāo)結(jié)構(gòu)的耗能能力還可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的耗能系數(shù)來(lái)反映，其值表示結(jié)構(gòu)消耗的地震能量，反映耗能能力大小的指標(biāo)有很多，選用等效粘滯阻尼系數(shù)。及能量耗散系數(shù)的大小來(lái)比較墻體在不同階段時(shí)的耗能能力，并作為墻體的耗能指標(biāo)。試件等效粘滯阻尼系數(shù)、能量耗散系數(shù)和粘滯阻尼系數(shù)。由研究可知，現(xiàn)澆剪力墻與疊合板

5、式剪力墻的耗能能力沒(méi)有明顯差別，兩種采用不同邊緣約束措施的疊合板式剪力墻耗能能力也無(wú)明顯差別。普通剪力墻以剪切變形為主，變形能力較小，墻體中的裂縫不能得到充分發(fā)展，一旦臨界主裂縫出現(xiàn)即告破壞，因而耗能能力有限， 各試件由屈服階段至破壞階段的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，由于裂縫的不斷延伸展開(kāi)，剪力墻的墻板逐漸形成以裂縫間墻體的摩擦來(lái)耗散能量的機(jī)制，從而能量耗散能力不斷增大。三、疊合板式剪力墻耗能分析對(duì)于疊合板式剪力墻耗能的分析，做出了以下的總結(jié)：種采用不同邊緣約束措施的疊合板式剪力墻試件的耗能能力與全現(xiàn)澆剪力墻試件無(wú)明顯差異。態(tài)和耗能能力均未表現(xiàn)出明顯差別，設(shè)計(jì)時(shí)可優(yōu)先采用施工更為方便的暗柱形式。階段時(shí)的耗能能力，可作為墻體的耗能指標(biāo)。滯阻尼系數(shù)并無(wú)顯著差異，在分析計(jì)算時(shí)粘滯阻尼系數(shù)可與全現(xiàn)澆剪力墻取值相同。結(jié)束語(yǔ)：針對(duì)疊合板式混凝土剪力墻的耗能進(jìn)行分析，可以很好的提高建筑的性能和利用率。為我國(guó)的建筑在科學(xué)技術(shù)上的發(fā)展打下一個(gè)好的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：J.,2007,28(