【《叠合板剪力墙结构研究现状国内外文献综述》4300字】

叠合板剪力墙结构研究现状国内外文献综述1.1国外叠合板剪力墙结构研究现状国外叠合板剪力墙的结构通常为两侧预制的混凝土板加中间的保温层，如图1.2，预制的混凝土剪力墙板通过连接件连接；叠合板剪力墙板共同抵抗弯矩的能力由叠合板剪力墙的复合程度决定，叠合板剪力墙的复合程度取决于连接预制的混凝土剪力墙板的连接件和中间的保温层，由于保温层具有很大的离散型，所以一般只考虑连接件对叠合板剪力墙复合程度的影响。因此国外对该种叠合板剪力墙的研究一般集中在连接两侧预制混凝土板的连接件上。连接两侧预制混凝土板的连接件主要有钢筋连接件和纤维聚合物连接件，其中纤维聚合物连接件分为FRP连接件、CFRP连接件、GFRP连接件、BFRP连接件等。图1.2国外叠合剪力墙示意图在叠合板混凝土剪力墙连接件上国外最先采用钢筋连接件。1965年D.W.Pfeifer和J.A.HansonREF_Ref69222191\r\h[2]进行了50个采用不同连接件的装配式夹心墙体研究，研究结果表明墙体连接件采用焊接型钢的形式比未布置斜向构件的钢筋连接在抗剪性能上更优。二十世纪90年代，Bush和StineREF_Ref70517044\r\h[3]进行了叠合墙体弯曲试验，试验结果表明纵向桁架钢筋连接件的布置可以提高预制叠合墙体的刚度和抗弯承载力。二十一世纪，PessikiREF_Ref70517051\r\h[4]进行了预制叠合墙体试验，试验表明预制墙片和现浇混凝土之间的粘结能力是墙体性能的重要影响因素，并且发现叠合墙体的刚度退化性能比现浇混凝土墙体差；A.BenayouneREF_Ref70517060\r\h[5,REF_Ref70517061\r\h6]进行了采用桁架钢筋连接件的叠合墙体偏心受压和面外弯曲试验，试验结果表明桁架钢筋连接件可以保证叠合墙体在破坏前处于完全复合状态同时也能有效传递应力。由于纤维聚合物连接件可以提高叠合墙体的保温性能，国外很多学者后面进行了许多纤维聚合物连接件在叠合墙体中应用的研究。SalmonDREF_Ref70517100\r\h[7]对FRP连接件进行了研究，在叠合墙体中采用FRP连接件连接并进行了试验，实验结果表明FRP连接件能够达到完全抗剪效果。PantelidesC和ReaveleyLREF_Ref70517118\r\h[8]对CFRP连接件进行了研究，分别在9片叠合墙体中均采用CFRP连接件进行连接同时对其进行抗震性能试验，试验结果表明叠合墙体采用CFRP连接比采用普通钢筋连接的承载力提高了3倍，但是延性较差；T.GeorgeREF_Ref70517142\r\h[9]将CFRP搭接成“金字塔状”连接件，并用于装配叠合墙板剪切试验，试验结果表明叠合墙板中的“金字塔状”连接件呈现两种破坏模式，一种是连接件某端受压分层导致另外三个拉杆分层并拉断，另一种是连接件在弹性状态下发生屈曲，该种连接件需要进一步改善。在GFRP连接件的研究方面，NHany进行了桁架状GFRP连接件面外受弯试验，研究结果表明连接件的平均应力比抗弯强度低很多；G.WoltmanREF_Ref70517155\r\h[10]进行了端部构造不同的杆状GFRP连接试验，试验结果表明连接件端部构造不同对叠合剪力墙的剪切性能影响不大。D.TomlinsonREF_Ref70517168\r\h[11]REF_Ref70517171\r\h[12]对BFRP连接件叠合墙板在轴压比、连接件直径和倾斜角度等进行了试验研究，研究结果表明叠合墙板的强度是采用钢筋连接件且配筋率相同的叠合墙体强度的60%～90%。1.2国内叠合板剪力墙结构研究现状由于我国把叠合剪力墙中间的保温层改为混凝土层，将其作为抗侧立构件的剪力墙结构使用。因为将其作为抗侧力构件加上我国地震频发，所以我国国内的研究主要集中在两侧的预制混凝土构件与现浇混凝土之间的共同工作能力上和叠合板剪力墙的拼接性能上。叶献国等REF_Ref70517184\r\h[13]为了验证预制叠合剪力墙是否可以代替现浇混凝土剪力墙，对预制叠合剪力墙与现浇混凝土剪力墙的水平承载力进行了对比实验研究。研究得到叠合混凝土剪力墙的裂缝分布和破坏模式同现浇混凝土剪力墙的基本一致，叠合混凝土剪力墙中先后浇筑的混凝土能够协同工作，水平承载力略低于现浇混凝土剪力墙的水平承载力，在水平力作用下的耗能能力也与现浇混凝土剪力墙的耗能能力比较接近，得出现浇混凝土剪力墙可以被预制叠合混凝土剪力墙取代。接着蒋庆、叶献国等REF_Ref70106736\r\h[14]对叠合板剪力墙进行了系统的研究，分别设计了2类有差别的约束边缘，用于四榀叠合混凝土剪力墙，同时与两榀现浇混凝土剪力墙实行对比实验，实验结果表明采用有差别的2类约束边缘的叠合剪力墙的破坏形态、耗能能力和等效粘滞阻尼系数与现浇混凝土剪力墙均无明显差异，叠合混凝土剪力墙的耗能能力既可以用能量耗散系数表示也可以用等效粘滞阻尼系数表示，且叠合混凝土剪力墙在进行动力分析时其等效粘滞阻尼系数可以近似用现浇混凝土剪力墙的等效粘滞阻尼系数代替。魏威、叶燕华、王滋军等REF_Ref70106771\r\h[15]进行了叠合剪力墙预制板和中间后浇部分整体性方面以及开洞叠合剪力墙的研究，他们在叠合剪力墙中加入剪式支架，验证了剪式支架能够保证叠合板两侧预制混凝土墙板协同工作，开洞叠合剪力墙洞口角部出现斜裂缝与双向交叉裂缝，连梁先于墙肢屈服，具有较好的延性。由于叠合剪力墙中间后浇筑的混凝土无法用混凝土振动棒振捣密实，叶燕华等REF_Ref70517213\r\h[16]在叠合剪力墙中间采用自密实混凝土浇筑并对其抗震性能进行了实验研究，实验结果表明采用自密实混凝土浇筑的叠合板剪力墙在破坏形态和刚度退化以及耗能能力上同采用普通混凝土浇筑的叠合板剪力墙类似，但是采用自密实混凝土浇筑的叠合剪力墙的位移延性得到了提高。张诗浩、叶燕华等REF_Ref70517224\r\h[17]想让自密实混凝土叠合剪力墙的抗震性能得到再次提高，而在墙体中加入型钢并对其进行了拟静力实验，实验结果表明型钢的加入使得叠合剪力墙的塑性区域变大，增加了墙体的延性，其抗震性能得到了再一步提高。王滋军等REF_Ref70517234\r\h[18]想进一步优化叠合剪力墙的竖向拼接，对叠合板竖向拼接处进行有缺口处理，使得墙体在节点处的有效面积得到增加，并通过试验验证了进行有缺口处理能够使叠合剪力墙免于截面削弱的影响，增强了叠合剪力墙的整体能力、抗震能力和承载能力，实现与现浇剪力墙等同的目标。汪梦甫等REF_Ref70517241\r\h[19]想进一步优化叠合剪力墙的竖向连接和提高叠合剪力墙的延性，在叠合剪力墙的塑性铰区域采用高阻尼混凝土浇筑和在叠合墙体内引入带抗剪钢筋条的钢板暗支撑并进了抗震性能试验，试验表明在叠合剪力墙塑性区域浇筑高阻尼混凝土可以延缓裂缝的发展，改善叠合剪力墙的抗震性能，钢板暗支撑的引入可以限制叠合剪力墙斜裂缝的发展，使得叠合剪力墙的耗能能力与水平承载力得到增加。汪梦甫等REF_Ref70517251\r\h[20]为优化叠合剪力墙竖向裂缝处拼接的节点性能，在叠合剪力墙的竖向裂缝处的拼接采用暗柱湿连接，并将带抗剪钢筋条的钢板暗支撑仅布置在塑性铰区域，通过低周往复试验验证了在叠合剪力墙的竖向裂缝处的拼接进行暗柱湿连接可以实现和现浇剪力墙等同的目的。汪梦甫等REF_Ref70517258\r\h[21]为了对竖向连接方式进行改善，在叠合剪力墙的竖向连接处设计了一种U型连接并对其抗震性能进行了试验研究，试验表明通过U型竖向连接的叠合混凝土剪力墙与现浇混凝土剪力墙的破坏方式与裂缝形态基本相似，同时刚度退化、耗能能力也非常接近。初明进等REF_Ref70517271\r\h[22]为了研究减少叠合剪力墙的用钢量，研究了在不配置格构钢筋下，仅仅对预制墙体混凝土界面设置键槽构造或粗糙处理即无界面钢筋的叠合板式剪力墙，并对这两种无界面钢筋的叠合板式剪力墙受力性能进行试验研究，结果表明键槽构造叠合板剪力墙和粗糙面连接叠合板剪力墙的裂缝分部、破坏形态与现浇混凝土剪力墙一致，这两种连接方式能够保证预制两侧混凝土墙板与中间后浇混凝土有效连接形成一个整体；而且槽键构造连接的叠合板剪力墙的连接性能要优于粗糙面连接叠合板剪力墙。熊焱等REF_Ref70517281\r\h[23]对叠合板剪力墙两侧的预制墙板预留槽洞，并采用钢管混凝土柱边缘约束，以及用自密实再生块体混凝土进行叠合剪力墙的浇筑，对其抗震性能进行了试验研究，研究结果表明叠合剪力墙两侧和中间现浇混凝土通过锯齿状处理加上端部钢管混凝土柱约束，预制和现浇层能够协同整体受力；掺入的废旧混凝土对叠合板剪力墙的初始刚度、水平承载力、耗能能力、骨架曲线、刚度、延性和破坏位移角无大的影响。杨联萍等REF_Ref70517291\r\h[24]为了将叠合剪力墙结构应用于高层建筑中，从理论上推导了高轴压比下叠合剪力墙的极限承载力，并用OPenSEES模拟了施加不同轴压的叠合剪力墙，模拟结表明当轴压比大于0.4时不能忽略叠合板两侧预制层的混凝土强度等级比现浇层的混凝土强度等级高的影响因素，此时采用非现浇边缘构件的叠合剪力墙在承载能力上比现浇剪力墙的承载能力大。张伟林等REF_Ref70517300\r\h[25]对叠合剪力墙T型和L型墙体抗震性能进行了实验研究，研究结果表明叠合剪力墙T型和L型墙体腹板和翼缘的连接处未出现脱离，滞回曲线与骨架曲线同现浇剪力墙的大致相当，但是刚度退化比现浇剪力墙略大。谷倩等REF_Ref70517317\r\h[26]为了观察双面叠合剪力墙的平面外受力现象，进行了双面叠合剪力墙（简称试件1）平面外受力实验，研究结果表明在平面外施加作用力时，试件同现浇墙体（简称试件2）有一致的裂缝分布，破坏形态也相同；而且试件1的初期刚度、承载力、平面外延性系数均较试件2好。参考文献冯路佳.全国人大代表朱惠英:以建筑节能促绿色发展[N].中国建设报,2021-03-10(005).PfeiferDW,HansonJA.PrecastConcreteWallPanels:FlexuralStiffnessofSandwichPanels[J].SpecialPublication,1965,11:67-86.BushTD,StineGL.Flexuralbehaviorofcompositeprecastconcretesandwichpanelswithcontinuoustrussconnectors[J].PCIjournal,1994,39(2):112-121.PessikiS,MlynarczykA.Experimentalevaluationofthecompositebehaviorofprecastconcretesandwichwallpanels[J].PCIjournal,2003,48(2):54-71.BenayouneA,SamadAAA,TrikhaDN,etal.Structuralbehaviourofeccentricallyloadedprecastsandwichpanels[J].ConstructionandbuildingMaterials,2006,20(9):713-724.BenayouneA,SamadAAA,AliAAA,etal.Responseofpre-castreinforcedcompositesandwichpanelstoaxialloading[J].ConstructionandBuildingmaterials,2007,21(3):677-685.SalmonDC,EineaA,TadrosMK,etal.Fullscaletestingofprecastconcretesandwichpanels[J].StructuralJournal,1997,94(4):354-362.PantelidesCP,ReaveleyLD,McMulli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