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和ANSYS參數(shù)分析.pdf

1、隨著我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,預(yù)制結(jié)構(gòu)受到人們越來越多的關(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,土的側(cè)壓力會對墻板產(chǎn)生平面外的彎矩,傳統(tǒng)水平拼縫的連接方式會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,同時也可能產(chǎn)生滲水破壞,對地下室的正常使用帶來極大的影響。針對這種缺陷,本文研究主題依托國

2、家自然科學(xué)基金項目(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,通過對比兩組四個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?zāi)M土壓力對地下室外墻的工況,研究和評估采用嵌入式基礎(chǔ)的疊合式地下室外墻板的破壞機制、薄弱部位以及承載力和變形能力等。
　　試驗結(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)嵌固端因為錨固長度不足發(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)動極限而破壞,而基礎(chǔ)保持完好。同時試驗也表明預(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。
　　在試驗的基礎(chǔ)上進行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化,取反彎點以下

4、的墻板進行分析,針對嵌入深度、杯壁厚度、杯底厚度、縱筋配筋率和摩擦系數(shù)五個參數(shù)進行20個模型的模擬。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。
　　對于嵌入式基礎(chǔ)的嵌入深度的合理設(shè)計,本文結(jié)合我國和歐洲的規(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。考慮一定的構(gòu)造要求,