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。
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。
图3 A/A`型墙板配筋图
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
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。
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。
图6. 加载装置示意图
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。
图8 1号试件破坏状况图
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。
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
2.4 延性性能
名义延性系数见表4。
表4名义延性系数
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
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
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。
图13 百分表4与5的变形差值图
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。
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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