HPFL加固不同轴压比RC剪力墙抗震性能研究.doc

HPFL加固不同轴压比RC剪力墙抗震性能研究剪力墙作为高层建筑中的主要抗水平侧力构件,又称为抗震墙,顾名思义其抗震性能对结构地震时的安全尤为重要。影响剪力墙抗震性能的因素有很多,比如构件的截面形式、剪跨比、轴压比及边缘配筋率及其范围等,而其中轴压比是影响剪力墙抗震性能的重要因素。大量的试验研究及理论分析表明,当剪力墙设计轴压比超过0.6(试验轴压比达到0.4左右)时,位移延性比将会小于3,即剪力墙的抗震性能较差。实际工程中,随着建筑高度的增加,剪力墙设计轴压比超过0.6的也比比皆是。此外,既有房屋中剪力墙由于混凝土强度达不到设计要求或者房屋使用功能的改变导致荷载增加以至于剪力墙的轴压比增大,这些原因都会使剪力墙的抗震性能不满足要求,因此,利用HPFL约束剪力墙暗柱区混凝土,使加固后RC剪力墙强度、塑性变形能力、延性及耗能性得到提高,同时可以限制RC剪力墙裂缝的产生和发展,抑制混凝土的脱落,使钢筋塑性变形能力能够充分发挥,对HPFL加固不同轴压比下RC剪力墙的抗震性能进行研究具有非常重要的现实意义和实用价值,同时也能为我们工程实践提供试验和理论参考,为剪力墙的加固提供多样选择。本文利用HPFL对轴压比为0.2和0.4的两片剪力墙进行边缘暗柱加固,采用拟静力低周反复加载试验、有限元数值模拟、理论计算分析相结合的方法并与已有的轴压比为0.25的试验数据对比,对HPFL加固不同轴压比下RC剪力墙的抗震性能做了初步的研究,主要研究成果有以下几点:(1)通过对模型试验结果进行分析得出:加固后的构件的开裂荷载及水平极限承载力都有大幅提高,JG1和JG3的开裂荷载分别提高了175%和119%,JG1、JG2和JG3的水平极限承载力分别提高129%、89.8%及108.2%。就延性而言,在本文研究的轴压比范围内,加固后构件的延性及耗能性能随着轴压比的增大而增大,轴压比为0.4的JG3的延性更是达到了5.45,抗震性能得到较大程度改善。(2)通过有限元软件对轴压比分别为0.2、0.25和0.4的三片加固及未加固模型进行数值模拟分析得出:HPFL加固层能明显的限制剪力墙裂缝发展,轴压比越大,HPFL加固后的剪力墙裂缝发展越缓慢,其开裂荷载也越大。未加固的构件其水平极限承载力及延性随着轴压比在一定范围内增大而增大,在轴压比为0.4时,未加固构件水平极限承载能力及延性出现下降趋势,但经HPFL加固后的构件其水平极限承载力及延性在轴压比为0.4时仍然增大。(3)在试验的基础上,对HPFL边缘暗柱加固剪力墙的抗震承载力的理论计算方法进行了初步探索,将理论计算结果与试验结果进行对比,得出计算结果与试验结果吻合较好并整理出剪力墙HPFL边缘暗柱形式加固的施工工艺。