装配式大板结构竖缝抗剪承载力与接合筋的关系_宋国华-柳炳康.doc

第 2 0 卷 第 1 期 2 0 0 2 年 2 月 河 南 科 学 HENA N SCIENCE Vo l1 2 0 No . 1 F e b1 2 0 0 2 文章编号: 1 0 0 4 - 3 9 1 8 ( 2 0 0 2 ) 0 1 - 0 0 8 2- 0 3 装配式大板结构竖缝抗剪承载力与接合筋的关系 1 , 王东炜1 , 柳炳康2 , 刘丽娜1 宋国华 ( 1 . 郑州大学土木工程学 院, 河南 郑州 4 5 0 0 0 2 ; 2 . 合肥工业大学建筑工程系, 安徽 合肥 2 3 0 0 0 9 ) 摘 要: 旨在对装配式大板结构竖缝在反复荷载作用 下的抗 剪承载 力与接合 筋的关 系进行 研究, 以使装 配式结 构 最终成为一种完善的抗震体系。本文设计、试验了 3 榀试件, 分析了竖 缝的抗剪承 载力与接 缝宽度的关 系 及其抗震性能。 关键词: 装配式结构; 接缝宽度; 接合筋; 抗剪承载力 中图分类号: T U 3 1 7 文献标识码: A 目前, 装配式钢筋混凝土结构虽然在工程中已大量使用并向高层发展, 抗震研究工作也进行了多年, 但 是经受地震考验的实际经验并不多。针对装配式大板结构水平和竖向连接构造做法, 至今仍为提出令人信 [ 1 ] : 在连接 服的设计准则, 破坏机制难以控制。此类结构主要依赖于接缝的销键作用传递剪力。实践证明 部位设置均匀密布的小键槽, 通过后浇混凝土连成整体, 能够保证剪力均匀的传递。很多学者已经通过试验 找到了键槽设置的合理尺寸[ 2 ] , 而对键槽处的合理配筋及在反复荷载作用下的受力机理还缺乏系统的研 [ 3 ] 。因此, 本文 究。另外, 在水平地震作用下, 装配式大板结构的竖缝受纯剪的作用, 而且剪应力达到最大 探讨了竖缝在纯剪作用下接合筋对接缝抗剪的作用。 1 试验概况 本次试验的试件为 3 齿矩形齿槽, 每齿内 有一根接合筋, 齿槽高深比为 5 , 试验参数为接 合筋直径。考虑试验条件, 试件为倒/ T 0 型, 共 3 榀, 配筋如图 1 。接合筋直径分别为: 1 0 、1 2 、 1 4 mm, 均为ò级, 每一试件共有 3 根, 接缝宽度 均为 1 0 0 mm。采用拟静力加载方案。在与接缝 中分线共线的两端钢箍点上反复加载, 以模拟 接缝受纯剪时的受力状态, 由位移控制, 控制位 移为: ( ? ) 0 . 5 、1 、2 、4 、6、8 、1 0 、1 2 、1 5 mm。 2 试验过程及其分析 图 1 3 矩齿试件配筋图 F ig . 1 T h e r e i n f o r c e me n t o f a th r e e- r e c tan g le- alve o lus spe c i me n 试验表明, 在低周反复荷载作用下, 各试件 均发生了接缝剪切破坏, 其受力和破坏过程可以分为初裂阶段、爆裂阶段、通裂阶段和破坏阶段。接缝处裂 缝开展和破坏状态随接合筋直径的不同而有所差别。 初裂阶段: 沿着预制混凝土与接缝混凝土的交界面出现第一条裂缝。试件基本处于弹性阶段。接缝的 剪力主要由接缝混凝土承担。 爆裂阶段: 沿齿槽对角线方向出现新的斜裂缝。试件进入弹塑性状态。当荷载达最大承载力时, 发生爆 裂, 接合筋屈服。剪力主要由两条斜裂缝之间的斜压杆和接缝混凝土的压力摩擦作用承担。 通裂阶段: 斜裂缝和两种混凝土交界面的水平裂缝相交, 形成贯通斜裂缝。并将接缝混凝土分成若干斜 向柱体。接缝的剪力主要由各块体之间的剪力摩擦和接合筋的销栓作用承担。 破坏阶段: 贯通裂缝形成后, 局部混凝土开始剥落。两端部三角状混凝土块体脱落。试件本身已丧失承 收稿日期: 2 0 0 1 - 1 1 - 2 8 作者简介: 宋国华( 1 9 7 3 - ) , 女, 河南滑县人, 郑州大学土木工程学院助教, 硕士。  2 0 0 2 年 2 月 装配式大板结构竖缝抗剪承载力与接合筋的关系 ) 8 3 ) 载力。外荷载由各混凝土块体之间的咬合力、摩擦力以及接合筋的销栓作用承担。 另外, 接合筋直径越大, 斜裂缝出现的越多、越均匀, 延性越好。但接缝发生剪切破坏, 延性均较差。 因接缝在爆裂前与爆裂后抗剪承载力相差很大, 故分别记录了各试件在爆裂前与爆裂后的抗剪承载力 及爆裂时的剪切位移, 如表 1 所示。以爆裂时的荷载表示试件的极限承载力; 以接缝混凝土将要剥落时的荷 载表示接缝在反复荷载作用下承载力的降低情况。由表可知: ( 1 ) 爆裂前后接缝的抗剪承载力随着接合筋直径的增加而增加。 ( 2 ) 爆裂时接缝的剪切位移随接合筋直径增大而减小。爆裂时, 接缝混凝土突然开裂, 使接合筋所承受 的拉力突然增加, 接合筋直径越大, 接缝的剪切位移越小。