不同榫卯板构造的装配整体式剪力墙有限元模拟与参数分析

2021-10-14陈国尧刘继良曹春利李祥宾初明进

北京建筑大学学报 2021年3期

陈国尧, 刘继良, 曹春利, 李祥宾, 初明进

(1.北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044； 2.大连理工大学土木工程学院，大连 116024)

榫卯连接装配整体式剪力墙(以下简称榫卯剪力墙)[1-3]是一种新型装配整体式混凝土剪力墙结构，其以榫卯板为基本装配单元，榫卯板侧边间隔设置横向凹槽，并与侧边位置设置的纵向孔洞相交形成榫卯构造。榫卯板相互连接形成榫卯接缝，连接时将榫卯板的榫卯构造相对布置，通过在横向凹槽内放置连接钢筋、纵向孔洞内插入纵向钢筋，绑扎形成钢筋骨架，最后浇筑混凝土实现榫卯板水平方向的连接(图1)。

图1 榫卯剪力墙Fig.1 Monolithic precast integral concrete shear wall with mortise-tenon joints

榫卯板为不出筋构造，在构件生产、安装、运输等方面具备显著优势。试验结果表明，与后浇带连接技术相比，榫卯连接接缝具有更好的连接性能[4]。

接缝内后浇混凝土方柱与预制凸起部分的咬合作用影响着榫卯接缝的连接性能，而纵向孔洞的尺寸决定着方柱的体积及截面面积。文献[5]通过试验证明了榫卯板纵向孔洞内缘与横向凹槽内侧平齐的试件相比孔洞内缘深入预制板的试件在刚度及耗能上具有更好的表现，但未考虑孔洞内缘伸出预制板的情况。因此，在试验的基础上，采用有限元分析软件ABAQUS对榫卯剪力墙进行数值分析，研究不同纵向孔洞尺寸对榫卯接缝连接性能的影响，并对水平分布钢筋配筋率及轴压比与墙体性能的关系进行探讨。