半装配叠合板式剪力墙结构连接受力、抗震性能以及设计方法研究

The structure studied in the project is a kind of semi-precast reinforced concrete shear wall system in which superimposed slabs and walls act as the main structure components. This kind of structure combines the merits of the cast-in-place structures and the precast ones, and therefore is more suitable for the constructions in China at the present time. Based on the previous jobs, study on the connection mechanical behavior and seismic resistant capacity of the structure is to be conducted, which means that the behavior of the superimposed slabs joints secured with lattice girders will be evaluated, the performance based seismic design procedure of the structure will be proposed, and then the psedo-static loading test and subsequent analytical investigations of the seismic response of the reasonably designed multi-floor walls with and without openings and the integrated structures will be conducted, with the validation of the reliability of the seismic design procedure at the same time. Furthermore, preliminary study will be conducted on the seismic performance and design method of the hybrid superimposed wall structure which utilizes a combination of mild steel and high-strength unbounded post-tensioning steel for lateral resistance across horizontal joints in the lower part of the building. The research achievements of the project will promote the popularization of the superimposed slabs and the application of the semi-precast superimposed wall structure to the seismic fortification regions in China.

本项目研究的是一种以叠合墙板和叠合楼板为主要受力构件的半装配式钢筋混凝土剪力墙结构，这种结构吸收了现浇混凝土结构与预制混凝土结构的优点，更符合我国目前的国情。拟在前期工作的基础上，对结构的抗震性能及连接受力性能进行更为深入的研究，主要包括对叠合楼板拼缝部位增设加密的格构钢筋的连接构造进行受力性能研究，进一步完善叠合板式剪力墙结构基于性能的抗震设计方法，对合理设计的多层不开洞剪力墙、多层联肢剪力墙以及整体结构进行抗震性能试验和理论研究，并验证设计方法的可靠性。项目还将对在结构底部楼层内设置穿过墙板拼缝的后张无粘结预应力筋的混合配筋叠合板剪力墙结构的抗震性能和设计方法进行初步的研究，并作为下一步研究的方向。项目的研究成果将为推动叠合板式剪力墙结构在我国抗震设防区的应用以及叠合楼板在各类现浇和预制混凝土结构中的应用奠定基础。

叠合板式剪力墙是一种以叠合墙板和叠合楼板为主要受力构件的半装配式钢筋混凝土剪力墙结构，这种结构结合了现浇混凝土与预制混凝土的优点，具有良好的应用前景。本项目针对叠合板式剪力墙结构的抗震性能及连接受力性能进行较为系统的研究。主要研究内容和重要研究进展如下：. (1)对在拼缝部位采用不同构造措施的叠合楼板进行静力加载试验，对比研究了拼缝处不设格构钢筋、设置格构钢筋以及格构钢筋间距不同对楼板拼缝受力性能的影响，并通过理论分析推导了带拼缝叠合楼板的受弯承载力计算公式。. (2)针对在水平拼缝部位采用传统“等强连接”的叠合板式剪力墙地震作用下出现摇摆变形，延性较差的问题，基于能力设计原理，提出水平拼缝部位的“强连接”方式。对采用这种连接方式的叠合板式剪力墙试件进行了拟静力试验，验证了这一方法的有效性，并研究了拼缝部位不同弯矩超强程度对剪力墙抗震性能的影响。. (3)提出叠合式地下室外墙板的嵌入式基础形式，对采用这种基础的地下室外墙板在平面外土压力作用下的受力性能和破坏形态以及几个关键参数对受力性能的影响展开试验研究。在此基础上，建立了叠合墙板嵌入式基础的计算模型，并给出了相关的设计方法。. (4)对采用玻璃纤维（GFRP）拉结件的预制混凝土夹心保温外墙板进行了平面外静力加载试验，对其受弯性能和组合受力性能进行了评价。通过拔出试验，研究了一种新型玄武岩纤维（BFRP）拉结件与混凝土的粘结性能。. (5)对两个两层开洞预制装配式联肢剪力墙试件进行了低周反复荷载试验，研究了其抗震性能和最终的破坏形态，以及与剪力墙作为整体共同预制的窗台墙对剪力墙结构受力性能的影响。. (6)利用Marc软件进行了高层预制混凝土剪力墙结构的动力时程分析，评估了考虑窗台墙作用的预制混凝土剪力墙结构在多遇和罕遇地震下的性能。. 项目的研究成果已被引入三本相关地方标准，对叠合板式剪力墙及其他预制混凝土结构的应用和推广起到了较大的促进作用，具有较强的工程实用价值和应用前景。