【摘 要】
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蒸压加气混凝土(ALC)板具有轻质、保温、隔音性能好、施工便捷等优点,在我国装配式建筑中有较为广泛的使用,但施工过程中,墙板之间的嵌缝砂浆很难达到完全饱满,这可能影响墙板的整体性,进而影响墙板的抗裂性能以及结构的滞回性能。但尚无关于砂浆饱满度对钢框架-内嵌ALC墙板结构滞回与抗裂性能的研究。此外,国内外规范中给出的钢框架-填充墙结构自振周期的经验计算公式,是否能够适用于钢框架-ALC墙板尚不明确。
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蒸压加气混凝土(ALC)板具有轻质、保温、隔音性能好、施工便捷等优点,在我国装配式建筑中有较为广泛的使用,但施工过程中,墙板之间的嵌缝砂浆很难达到完全饱满,这可能影响墙板的整体性,进而影响墙板的抗裂性能以及结构的滞回性能。但尚无关于砂浆饱满度对钢框架-内嵌ALC墙板结构滞回与抗裂性能的研究。此外,国内外规范中给出的钢框架-填充墙结构自振周期的经验计算公式,是否能够适用于钢框架-ALC墙板尚不明确。为此,本文对钢框架-内嵌ALC墙板的滞回性能、抗裂性能以及自振周期进行研究,具体内容及成果如下:(1)利用ABAQUS软件,建立了钢框架-ALC墙板结构滞回性能分析模型,并进行了试验验证。结果表明:建立的模型可以较好地预测钢框架-ALC墙板结构的滞回曲线和骨架曲线。对比有无砂浆的影响,发现砂浆会略微增强钢框架-ALC墙板结构的滞回性能,结构的刚度和承载力都有一定程度的提高。(2)对钢框架-内嵌ALC墙板体系进行参数分析,选取砂浆饱满度、结构跨高比、轴压比、墙板宽度、墙板厚度、ALC墙板强度为参数变量,分析其对结构抗震性能的影响,并采用XFEM扩展有限元模拟分析裂缝的发展情况。结果表明:砂浆饱满度对结构的滞回性能影响不大,但砂浆饱满度提高,ALC墙板和砂浆开裂时的层间位移角增大,尤其是对砂浆影响显著。随砂浆饱满度的提高,砂浆的裂缝数量会减少。随墙板宽度、墙板厚度、结构跨高比增大,钢框架-内嵌ALC墙板结构的抗震与抗裂性能得到加强;随结构轴压比增大,钢框架-内嵌ALC墙板结构的抗震与抗裂性能减弱;ALC墙板强度对结构的抗震性能影响不大,但提高墙板强度会改善结构的抗裂性能。(3)归纳总结国内外规范中有关钢框架结构自振周期的计算公式,并搜集钢框架-内嵌ALC墙板结构自振周期的有关数据,采用规范中的相关公式对各结构的自振周期进行计算分析。结果表明:各国规范中关于钢框架结构基本自振周期的经验公式,应用在填充墙板为内嵌式ALC墙板的结构时,存在-75%~55%的误差,计算结果离散性较大。基于相关数据,拟合了以结构高度和建筑楼层数为自变量的自振周期经验计算公式,可供设计参考。
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