1、试件设计制作及试验方法 1.1 试件设计制作 1.1.1 试件尺寸装配墙板单元及装配后试件的尺寸如图1、图2所示,图中单斜线图例表示加气混凝土,点及三角图例表示普通混凝土。 图1 试件立面图 图2 试件剖面图 1.1.2 墙板单元配筋墙板单元的配筋剖面图如图3、图4所示。
1、试件设计制作及试验方法
1.1 试件设计制作
1.1.1 试件尺寸
装配墙板单元及装配后试件的尺寸如图1、图2所示,图中单斜线图例表示加气混凝土,点及三角图例表示普通混凝土。
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图1 试件立面图
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图2 试件剖面图
1.1.2 墙板单元配筋
墙板单元的配筋剖面图如图3、图4所示。
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图3 A/A`型墙板配筋图
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图4 B型墙板配筋图
材料强度:混凝土的实测抗压强度为44.6 MPa,试件所采用的钢筋实测性能如表1。
表1 钢筋强度实测值
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1.1.3 墙板装配
首先进行墙板的拼装,在A、B和A’三块板上下横肋相同位置设置预留孔道,然后上下横肋中各穿入一根无粘接钢绞线(?s15.2),通过预应力对墙板进行拼装,拼装张拉控制应力分别取0.5fptk(试件1号)和0.6fptk(试件2号)(其中fptk为钢绞线极限强度标准值1860 MPa)。拼装缝做成企口,采用干接缝。然后把拼装好的整体墙板与地梁进行连接,A和A’型墙板的构造柱底部以及地梁相应位置预埋有钢板,采用焊接连接。为保证整体墙板的垂直度,先在底部用水泥砂浆调平。
1.2 测量方案
测量内容包括变形测量和应变测量。各单元墙板以及整体墙板的变形采用百分表测量,如图5所示。
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图5.变形测点布置图
1.3 加载装置和加载制度
采用悬臂式加载方式,加载装置如图6所示。首先进行竖向力加载,其后在水平力加载的过程中竖向力保持不变,其值为680kN。试验全程采用位移控制加载。水平力加载开始后,先在试件的开裂荷载下循环一次,然后以3mm为级差,每级循环两次,直至试件破坏。水平荷载加载制度如图7所示。
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图6. 加载装置示意图
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图7. 水平荷载加载制度图
2、试验结果及分析
2.1 破坏过程和破坏形态
各试件的破坏状况见图8及图9。
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图8 1号试件破坏状况图
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图9 2号试件破坏状况图
2.2 滞回曲线和骨架曲线
各试件的滞回曲线和骨架曲线如图10、图11所示。
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图10 试件滞回曲线图
2.3 承载能力
表2列出了试件的各受力特征点的测试数据。
表2试件特征点数据
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2.4 延性性能
名义延性系数见表4。
表4名义延性系数
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2.5 刚度退化
表6为试件各阶段的等效刚度K,其中Kcr、 Ky、 Ku分别代表开裂、屈服、峰值时的刚度。
表6 试件刚度退化表
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2.6 变形分析
表7列出试件各主要阶段的位移角试验值。
表7试件各阶段位移角
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2.7 墙体的整体工作性能分析
图13分别为两个试件的百分表4所测数值与百分表5的差值随加载过程的变化。如图14所示,A型板与B型板相邻竖肋中纵筋的应变变化出现了交叉现象,这也佐证了各墙板单元具有单独受力的特性。
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图13 百分表4与5的变形差值图
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图14 A型板与B型板相邻竖肋纵筋的应变变化图
2.8 拼装预应力变化
从图15中可以看出,各试件预应力筋的预应力都在逐渐下降,越到加载后期上部预应力筋与下部预应力筋的预应力值越接近,且上部预应力的下降幅度超过了下部。
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图15 两试件预应力筋力变化状况图
3、结论
1)与相近高宽比砌体墙体试验结果比较可知,预应力装配复合墙板的抗震性能较好,可以满足在8度区低层建筑中的性能要求,可以作为砌体结构的一种替代形式。2)在反复荷载作用下预应力装配复合墙板的整体工作性能逐渐降低;装配预应力的大小对于墙板的承载力没有明显的影响。3)预应力装配复合墙板与地梁连接可靠性直接影响墙板的工作性能,实际工程中墙板与楼盖水平构件的连接属于同样的问题,需进行专门试验改进。4)本试件所采用的墙板装配企口契合方式对预应力产生了较大的损失,相邻单元墙板之间的拼接缝构造还有待于改进。作者简介秦士洪,重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室何登伟,重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室陈鹏,重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室张瀑,四川省建筑科学研究院
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