嵌入式基礎(chǔ)的疊合式地下室外墻板的平面外受彎性能試驗(yàn)和ANSYS參數(shù)分析.pdf

1、隨著我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,預(yù)制結(jié)構(gòu)受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。疊合板式鋼筋混凝土墻板是一種由兩層預(yù)制混凝土板與格構(gòu)鋼筋組成的新型預(yù)制形式,其墻板與基礎(chǔ)之間的水平拼縫一般通過豎向插筋的方式連接。但當(dāng)這種預(yù)制墻板應(yīng)用在地下室外墻板時(shí),土的側(cè)壓力會(huì)對(duì)墻板產(chǎn)生平面外的彎矩,傳統(tǒng)水平拼縫的連接方式會(huì)使疊合墻板底部截面有效高度減小,其受彎承載力和抗彎剛度明顯降低,同時(shí)也可能產(chǎn)生滲水破壞,對(duì)地下室的正常使用帶來極大的影響。針對(duì)這種缺陷,本文研究主題依托國(guó)

2、家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(半裝配式鋼筋混凝土疊合墻板結(jié)構(gòu)抗震性能和設(shè)計(jì)方法的研究50908071),參照現(xiàn)有杯口基礎(chǔ)的形式將預(yù)制墻板嵌入凹形基礎(chǔ)加以改進(jìn),通過對(duì)比兩組四個(gè)不同嵌入深度的疊合式地下室外墻板平面外靜力受彎性能試驗(yàn)?zāi)M土壓力對(duì)地下室外墻的工況,研究和評(píng)估采用嵌入式基礎(chǔ)的疊合式地下室外墻板的破壞機(jī)制、薄弱部位以及承載力和變形能力等。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明嵌入深度影響疊合式地下室外墻板的破壞形式:嵌入深度較小的一組試件W-3和W-4,

3、基礎(chǔ)嵌固端因?yàn)殄^固長(zhǎng)度不足發(fā)生鋼筋粘結(jié)滑移從而基礎(chǔ)出現(xiàn)抗拉沖切破壞;嵌入深度較大的一組試件W-1和W-2,基礎(chǔ)的錨固作用牢固故墻板跨中塑性鉸達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)極限而破壞,而基礎(chǔ)保持完好。同時(shí)試驗(yàn)也表明預(yù)制墻板與核心區(qū)現(xiàn)澆混凝土能夠共同工作,疊合面裂縫較少,整體性較好。
　　在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行ANSYS的數(shù)值模擬和參數(shù)分析,數(shù)值模擬的結(jié)果與試驗(yàn)吻合良好,故有限元分析中所選的參數(shù)和模型是可靠的。參數(shù)分析中將土壓力的作用方式加以簡(jiǎn)化,取反彎點(diǎn)以下

4、的墻板進(jìn)行分析,針對(duì)嵌入深度、杯壁厚度、杯底厚度、縱筋配筋率和摩擦系數(shù)五個(gè)參數(shù)進(jìn)行20個(gè)模型的模擬。模擬結(jié)果表明嵌入深度是影響疊合式地下室外墻板受彎承載力的主要因子,將理論承載力公式進(jìn)行嵌入深度的修正,其修正后的理論值與模擬值誤差很小,參數(shù)分析具有一定準(zhǔn)確性。
　　對(duì)于嵌入式基礎(chǔ)的嵌入深度的合理設(shè)計(jì),本文結(jié)合我國(guó)和歐洲的規(guī)范要求,建議疊合式地下室外墻板的嵌入深度He取值為1.0h—1.2h,h為疊合墻板的墻厚?？紤]一定的構(gòu)造要求,