蒋琼

摘 要：通过对装配式外围护结构施加拟静力循环周期荷载来模拟水平地震荷载作用，对结构的荷载反应进行了详细的描述。

关键词：装配式；结构；抗震

本章主要通过装配式外围护结构拟静力加载得到的试验结果，按照设计好的试验分组对结构抗震性能进行对比评定，主要从结构的破坏形态、骨架曲线、滞回曲线、延性、退化效应、耗能系数等几个抗震指标入手，考虑墙板类型、连接形式、柔性填充、墙板厚度、门窗开洞对试件抗震性能的影响。

1 不同因素对试件破坏形态的影响

1.1 墙板类型的影响

试验采用了两种类型的墙板，轻质陶粒混凝土类墙板和复合类墙板试件对比分组情况如下表1所示。

表1 按墙板类型分组

通过对2小组试件试验现象的观察，试验结果表明试件砂浆开裂情况基本相同。在大震位移作用下，框架破坏集中柱底和梁柱节点处，混凝土被裂缝分割成块状。但对于墙板而言，轻质陶粒混凝土类墙板破坏程度大于复合类的墙板：加载过程中，JHl50.LLT试件墙板整体出现斜向贯通裂缝，HLl50.LLT试件墙板几乎没有开裂。极限破坏时，轻质陶粒混凝土墙板角部压碎较重，有的地方钢筋裸露，复合类墙板只是角部轻微压碎。原因是轻质陶粒混凝土类墙板刚度较大，变形能力差，所以破坏严重。

1.2 连接形式的影响

装配式外围护结构墙板与框架梁的连接形式主要采用两种：一种是墙板上下均采用工厂提前预制好的4mm钢连接件进行连接，另一种是墙板顶部与项梁通过钢连接件进行连接，墙板底部与底梁之间通过墙板配套砂浆进行填充。均采用工厂提前预制好的4mm钢连接件进行连接，另一种是墙板顶部与项梁通过钢连接件进行连接，墙板底部与底梁之间通过墙板配套砂浆进行填充。对比试验如表2所示。

表2 墙板连接形式对比分组

通过试验现象对比表明，由于试验采用的是拟静力加载，模拟的地震力作用主要作用于面内，所以连接形式对结构的破坏形态影响不大。

1.3 柔性填充的影响

轻质陶粒混凝土墙板有无柔性填充材料试件、复合类墙板有无柔性填充材料试件对比试验的分组如表3所示。通过对比试验发现：轻质陶粒混凝土墙板结构柔性填充使得砂浆开裂推迟，5mm位移时JHl50.LL试件砂浆出现裂缝，而增加柔性填充，10mm位移时墙板顶部砂浆才出现第一条微裂缝；JHl50.LLT试件5块建华墙板形成一个整体共同工作，当达到30mm位移时，墙板整体产生斜向45。贯通裂缝，最后墙板的破坏也主要集中在主斜向裂缝和开裂的第一和第三条板接缝处。而JHl50.LL试件，5块墙板单独变形，板缝全部开裂，墙板裂缝相继出现，主要集中在墙板角部。轻质陶粒混凝土墙板有无柔性填充试件破坏形态对比。对于复合类墙板结构：HLl50.LLT试件和HLl50.LD试件破坏形态相差不大。

表3 柔性填充材料对抗震性能的影响对比分组

1.4 门窗开洞的影响

试验考虑了外围护结构开设门窗洞口的情况，通过对比试验发现：JHl50.LLC与JHl50.LL试件的砂浆开裂位移大致相同，但砂浆裂缝主要集中窗洞两侧整板四周与窗洞顶部墙板砂浆处，窗洞底部割板砂浆裂缝开展较晚。墙板开裂的位移大致相同，JHl50.LL试件在5mm位移时墙板出现斜向裂缝，JHl50.LLC试件在10mm位移时出现斜向裂缝，JHl50.LLC试件墙板裂缝主要分布在两块整板上，JHl50.LLC试件与JHl 50.LL试件墙板破坏形式。对于框架的破坏，JHl50.LLC试件框架柱裂缝出现较早，最后的破坏形态与JHl50.LL试件相同。JI--11 50.LLM试件由于门两侧钢板发生位移，门洞两侧墙板挤压破坏较轻，门洞顶部墙板角部有轻微碎裂，墙板、砂浆开裂位移与J/-1150.LLC试件相同。

2 结构抗震性能分析

滞回曲线又称为恢复力曲线，能够反映结构在反复荷载作用下的刚度退化、变形特征及能量消耗，它是进行结构非线性地震反应分析的重要依据。滞回曲线也呈现多种多样的形状，最常见的有梭形、弓形、反S形、Z形等。试验得到了8个试件O～lOOmm位移加载过程中的荷载位移滞回曲线。

2.1 墙板类型的影响

通过JHl50.LD试件和HLl50.LD試件，JHl50.LLT试件与HLl50.LLT试件的滞回曲线的形状、饱满程度进行对比可以发现：

1）滞回曲线形状大致相同：由于试件的破坏柱底为受弯剪破坏，梁柱节点处为剪切破坏，所以轻质陶粒混凝土类墙板和复合类墙板的滞回曲线形状均为典型的弓型，卸载后都有一定的残余变形。

2）滞回曲线中间捏拢：由于框架柱的剪切变形，框架柱底部出现了裂缝张开和闭合的现象，在反向加载时，只需要施加很小的力就可以使得裂缝闭合，因此，滞回曲线有一定的捏拢现象。

3）曲线饱满程度不同：轻质陶粒混凝土类墙板滞回曲线相对于复合类墙板试件较为饱满，具有更强的耗能能力。

2.2 连接形式的影响

通过观察JHl50.LD试件与JHl50.LL试件的滞回曲线发现，两试件滞回曲线差别不大，滞回曲线形状相同，均为标准弓形：加载过程中滞回曲线捏拢，出现一定的滑移；滞回环饱满程度相差不大，耗能能力相同。

2.3 柔性填充的影响

通过JHl50.LL试件与JHl50.LLT试件，HLl50.LD试件与HLl50.LLT试件的滞回益线的对比分析可以得出：轻质类墙板两侧增加柔性填充以后，试件加载前期滞回环形状相对饱满；试件屈服以后，JHl50.LLT试件滞回曲线饱满程度减小，捏拢现象更为严重。复合类墙板有无柔性填充对试件滞回曲线影响不大，滞回环形状均为“弓形”。

参考文献

[1]邱灿星.带复合墙板钢架的滞回性能研究[D].山东大学，2011.

[2]臧海涛.复合墙板与钢框架连接节点的试验研究[D].山东大学，2013.