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采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的装配式剪力墙拟静力试验及数值分析
1.引言
装配式建筑在国内外的近年来得到了快速的发展，因为其具有组装快捷、刚度好等优点，尤其适用于限制高度的建筑。装配式剪力墙是一种重要的结构体系，在改善建筑抗震性能和节约建筑材料方面具有显著的作用。本文将对采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的装配式剪力墙进行静力试验及数值分析。
2.实验设计
2.1实验装置
本次试验采用1:1的实际尺寸，长5.4m、高2.5m、宽0.2m的剪力墙进行。实验采用横向单向地震作用，剪力墙应受到地震设计水平力的作用，且应同时承受竖向和水平预应力。试验样品剪力墙开孔尺寸采用250mm×250mm，深度为2.5m，设计面压力为0.60MPa。
图1试验样品剖面图
2.2采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的装配式剪力墙构造
试验采用钢板预埋预应力竖缝连接技术，连接端部设计防锚头，连接采用螺栓和连接板进行，配置螺纹孔结构，并在竖向与剪向的钢板上设计预应力（如图2）。
图2剪力墙结构图
2.3试验参数
实验参数见表1。
表1试验参数
3.实验结果
实验结果表明，采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的装配式剪力墙在承担水平、竖向力的情况下，能够保持较好的整体稳定性和位移性能。由试验数据得出，剪力墙的抗震性能符合设计要求。试验前后剪力墙的变形量均在设计范围内。
4.数值模拟
基于ANSYS软件，采用有限元方法进行数值模拟，验证了试验数据，并推导了在剪力墙结构中螺栓的受力情况，建立了剪力墙的有限元模型，并建立了装配式剪力墙等效结构模型。
图3装配式剪力墙有限元模型
基于试验和数值模拟的结果，总结装配式剪力墙的特点和优缺点，如下：
4.1优点
(1)装配方便，成本低，施工速度快；
(2)预制加工技术能够提高构造质量，减少构造工程量，提高工程进度；
(3)预应力技术的应用能够提高结构的整体抗震性能；
4.2缺点
(1)连接部分钢板出现变形、断裂或间隙等不良情况，会影响剪力墙的抗震性能；
(2)预制构件要求较高，对加工、运输等环节的管理要求严格。
5.结论
本文采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的装配式剪力墙进行静力试验及数值分析，试验结果表明此结构在抗震性能方面有显著的提高，并且装配式剪力墙在施工中也具有明显的优势。但是，预制构件管理和连接技术等方面还需要进一步完善，以提高结构的工程性能和施工质量。