王宇亮, 何 斌, 張玉敏, 李 祥, 龐 豹
(1 華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院, 唐山 063210; 2 河北省地震工程研究中心, 唐山 063009;3 河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院, 天津 300401)
裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配的結(jié)構(gòu)體系,其構(gòu)件適于工業(yè)化生產(chǎn),具有良好的應(yīng)用前景。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中存在大量接縫,因此可將阻尼器設(shè)置于豎縫中,不僅能起到耗能作用,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,還可實(shí)現(xiàn)墻肢之間的連接。但為了滿足建筑結(jié)構(gòu)使用功能等要求,往往會(huì)出現(xiàn)墻肢尺寸不同的情況,此時(shí)會(huì)形成不等肢裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。
Crisafulli F J等[1]研究了一種新型焊接連接豎向接縫的抗震性能,并給出了該類豎向接縫的剪切剛度、屈服強(qiáng)度及極限強(qiáng)度的簡(jiǎn)化表達(dá)式。Pantelides C P等[2]采用纖維聚合物(FRP)加固預(yù)制裝配式剪力墻的豎向接縫,結(jié)果表明,F(xiàn)RP加固預(yù)制裝配式剪力墻能夠有效地傳遞荷載,并獲得比焊接節(jié)點(diǎn)板更強(qiáng)的連接強(qiáng)度。宋國(guó)華等[3]進(jìn)行了裝配式大板結(jié)構(gòu)豎向接縫在低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能研究,結(jié)果表明,豎向接縫的最大受剪承載力隨著接合筋直徑的增大而增大,與接縫寬度呈非線性關(guān)系,且通過接縫混凝土的斜壓桿機(jī)制和接合筋的壓力摩擦機(jī)制表現(xiàn)出來(lái)。楊勇[4]針對(duì)預(yù)制混凝土構(gòu)件豎向拼接的結(jié)合面性能及其對(duì)墻體抗震性能的影響進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn),通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析給出了接合面抗剪設(shè)計(jì)建議公式,該公式中體現(xiàn)了鋼筋剪切摩擦力和銷栓的共同作用。劉飛姣、趙新興等[5-6]對(duì)不等肢剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析,研究其承載力、剛度、變形及耗能能力,并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)建議。
本文設(shè)計(jì)了三個(gè)不等肢耗能豎縫裝配式剪力墻試件,對(duì)其進(jìn)行低周往復(fù)荷載試驗(yàn),并與現(xiàn)澆試件進(jìn)行對(duì)比,對(duì)不等肢裝配式剪力墻試件的承載力、延性、抗震性能以及阻尼器的耗能進(jìn)行了分析。
圖3 試件幾何尺寸及配筋
剪力墻試件的總長(zhǎng)度為1 500mm,作動(dòng)器中心到墻肢底部的距離為2 880mm,裝配式試件的豎縫寬度為250mm,試件編號(hào)及相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示(X表示現(xiàn)澆剪力墻試件)。制作試件時(shí),預(yù)先在墻肢中設(shè)置預(yù)埋鋼板并錨固,阻尼器與預(yù)埋鋼板焊接連接(圖1),并使阻尼器位于裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)受力平面內(nèi)。阻尼器在試件中起到耗能的作用,同時(shí)也要保證墻肢豎縫之間的連接,根據(jù)課題組對(duì)軟鋼阻尼器的試驗(yàn)[7],選用屈服位移最小且延性好的阻尼器(圖2),其性能參數(shù)見表2。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的水平縫通常按照等同現(xiàn)澆來(lái)設(shè)計(jì),以避免水平方向變形較大而引起結(jié)構(gòu)倒塌,因此,本文中水平縫采用了現(xiàn)澆的形式,試件幾何尺寸及配筋見圖3,試驗(yàn)前對(duì)所用材料材性進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果如表3、表4所示。
剪力墻試件設(shè)計(jì)參數(shù) 表1
圖1 節(jié)點(diǎn)連接示意圖
圖2 阻尼器尺寸參數(shù)
阻尼器性能參數(shù) 表2
鋼筋材料性能試驗(yàn)結(jié)果 表3
混凝土力學(xué)性能參數(shù) 表4
試驗(yàn)裝置如圖4所示,試件上部的千斤頂施加軸壓力,同時(shí)在試件上中下三個(gè)位置分別布置位移計(jì)用于量測(cè)試件的水平位移。試件水平往復(fù)加載全過程采用剪力墻結(jié)構(gòu)層間位移角作為控制指標(biāo),根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)[8]、《建筑抗震試驗(yàn)規(guī)程》(JGJT 101—2015)[9]可知,剪力墻結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角θp=1/120,墻肢高度為2 880mm,此時(shí)對(duì)應(yīng)水平加載位移為24mm,由此確定了加載方案,如表5所示。由于采用擬靜力加載方式,由文獻(xiàn)[10]確定了加載速率為0.5mm/s,每級(jí)加載循環(huán)兩周。當(dāng)承載力降至峰值荷載的85%以下或發(fā)生不適于繼續(xù)加載的過大變形或超出設(shè)備能力時(shí),試驗(yàn)終止,同時(shí)規(guī)定MTS作動(dòng)器向西推時(shí)為正,向東拉時(shí)為負(fù)。
圖4 加載裝置北視圖
加載方案 表5
前兩級(jí)加載時(shí)試件處于彈性狀態(tài)。加載位移為13.7mm時(shí),試件兩側(cè)均出現(xiàn)了裂縫,裂縫在邊緣呈水平分布,向中心發(fā)展約200mm后轉(zhuǎn)為45斜裂縫,裂縫長(zhǎng)度約為800mm。加載位移為24mm時(shí)觀察到由作動(dòng)器得到的滯回曲線出現(xiàn)拐點(diǎn),說(shuō)明試件發(fā)生屈服。加載位移為48mm時(shí),墻肢下部出現(xiàn)塑性鉸,混凝土有輕微剝落的現(xiàn)象。加載位移為60mm時(shí),塑性鉸位置混凝土被壓碎并出現(xiàn)剝落現(xiàn)象,鋼筋發(fā)生彎曲并外凸。加載位移為72mm時(shí),塑性鉸區(qū)域混凝土大面積剝落,鋼筋外凸更為明顯(圖5),試件承載力下降。在整個(gè)加載過程中,隨著加載位移的增加,裂縫不斷開展,在構(gòu)件邊緣呈水平分布,在向試件中心發(fā)展約200mm后逐漸轉(zhuǎn)為斜裂縫,并在試件中部形成交叉,試件裂縫開展示意見圖6。
加載初期,試件處于彈性工作階段。加載位移為6.9mm時(shí),較大墻肢邊緣距離基礎(chǔ)梁約200mm處出現(xiàn)第一條裂縫,水平發(fā)展約150mm后逐漸向斜下方發(fā)展,此后在其上部又出現(xiàn)兩條新的裂縫,裂縫間距約150mm;在較小墻肢上出現(xiàn)了四條水平裂縫,間距也約為150mm。加載位移為24mm時(shí)觀察到作動(dòng)器得到的滯回曲線出現(xiàn)拐點(diǎn),說(shuō)明試件屈服,此后加載過程中原有裂縫不斷開展,又出現(xiàn)多條新的裂縫并在較大墻肢中部交叉。加載位移為48mm時(shí),較大墻肢下部出現(xiàn)塑性鉸,混凝土出現(xiàn)剝落現(xiàn)象;由于加載梁的抗剪強(qiáng)度不足,在豎縫位置加載梁出現(xiàn)X形交叉斜裂縫(圖7),承載力下降,此后對(duì)破壞的加載梁進(jìn)行加固處理,繼續(xù)進(jìn)行加載,加載過程中裂縫寬度繼續(xù)增加,塑性鉸混凝土壓碎明顯。加載位移為72mm時(shí),試件承載力顯著下降,說(shuō)明試件已經(jīng)破壞,此時(shí)停止加載。圖8為整個(gè)墻肢兩側(cè)裂縫開裂示意圖,在較大墻肢的邊緣裂縫呈水平分布,后逐漸轉(zhuǎn)為斜裂縫,較小墻肢則只有水平裂縫,說(shuō)明其主要發(fā)生彎曲破壞。試驗(yàn)加載過程中阻尼器屈服但未發(fā)生明顯破壞,起到了較好的連接作用。
加載初期,試件處于彈性狀態(tài)。加載位移為6.9mm時(shí),較大墻肢距離基礎(chǔ)梁約400mm處出現(xiàn)第一條水平裂縫,水平延伸200mm后以45斜向下延伸;負(fù)向加載時(shí),較小墻肢上出現(xiàn)兩條近似平行的45斜裂縫。加載位移為24mm時(shí)觀察到試件的滯回曲線出現(xiàn)拐點(diǎn),說(shuō)明試件屈服。隨著加載位移的增加,原有的裂縫繼續(xù)開展,并出現(xiàn)多條新的裂縫,裂縫出現(xiàn)的位置逐漸上移。加載位移為48mm時(shí),較大墻肢上部出現(xiàn)斜裂縫,較小墻肢靠近加載梁的位置出現(xiàn)螺旋形斜裂縫,觀察發(fā)現(xiàn)試件東側(cè)向南偏移,發(fā)生了扭轉(zhuǎn),因此在兩個(gè)墻肢上出現(xiàn)了螺旋斜裂縫。加載位移為60mm時(shí),墻肢下部出現(xiàn)塑性鉸(圖9),但破壞并不明顯,正向加載時(shí)試件扭轉(zhuǎn)更為明顯,但承載力并未明顯下降;負(fù)向加載時(shí)試件又逐漸恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),負(fù)向加載到60mm時(shí),較小墻肢鋼筋有拔出的現(xiàn)象。加載位移超過60mm以后,試件扭轉(zhuǎn)更為明顯,承載力急劇下降,隨即停止加載,此時(shí)觀察試件上的裂縫情況(圖10),在較大墻肢及較小墻肢上部均有扭轉(zhuǎn)斜裂縫,扭轉(zhuǎn)作用對(duì)試件有一定的影響。阻尼器在加載過程中工作性能良好,不僅耗能,還起到了連接的作用。
圖5 試件YX-0.1塑性鉸破壞照片
圖6 試件YX-0.1裂縫開展示意圖
圖7 試件Y-0.1加載梁破壞照片
圖8 試件Y-0.1裂縫開展示意圖
加載初期,試件處于彈性狀態(tài)。加載位移為6.9mm時(shí),較小墻肢下部出現(xiàn)兩條斜向裂縫。加載位移為13.7mm時(shí),距較大墻肢邊緣約160mm的位置出現(xiàn)斜裂縫,并以45向斜下方開展,裂縫位于距基礎(chǔ)梁1 000mm高范圍內(nèi)。加載位移為24mm時(shí)觀察到試件滯回曲線出現(xiàn)拐點(diǎn),試件發(fā)生屈服。此后隨加載位移的增加,又出現(xiàn)多條腹剪斜裂縫,并逐漸交叉。加載位移為48mm時(shí),較大墻肢下部出現(xiàn)塑性鉸,此時(shí)觀察到試件上部千斤頂作用點(diǎn)位置向下出現(xiàn)了一條明顯的豎向劈裂裂縫,并逐漸向下延伸。加載位移為60mm時(shí),較小墻肢上部與加載梁交界處也出現(xiàn)了塑性鉸破壞(圖11),此后試件承載力略有降低。加載位移為72mm時(shí),試件承載力明顯下降,隨即停止加載,整個(gè)試件裂縫的開展示意見圖12。阻尼器在加載過程中屈服耗能,并起到了連接的作用。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,考慮到試件中鋼筋應(yīng)變片布置位置應(yīng)力不一定最大,且受到混凝土不均勻性等因素影響,因此未采用鋼筋應(yīng)變來(lái)確定試件的屈服點(diǎn);而當(dāng)整個(gè)構(gòu)件屈服時(shí),主筋大多已經(jīng)達(dá)到屈服,因此考慮將骨架曲線的明顯拐點(diǎn)作為試件的屈服點(diǎn),當(dāng)骨架曲線沒有明顯拐點(diǎn)時(shí),則采用等效能量法來(lái)確定試件的屈服荷載和屈服位移[11-13],并取峰值位移和屈服位移的比值來(lái)計(jì)算位移延性系數(shù)。表6給出了各試件開裂、屈服、峰值點(diǎn)時(shí)的荷載、位移以及位移延性系數(shù)。試件Y-0.1參照現(xiàn)澆試件YX-0.1進(jìn)行設(shè)計(jì),和試件YX-0.1相比,其正向承載力降低了21%,而負(fù)向承載力提高了27%,試件Y-0.1在兩個(gè)加載方向承載力差異較大,這是由于兩片墻肢的差異以及較大墻肢起主要作用,正向加載時(shí),阻尼器屈服力作用于較大墻肢且方向向上,使較大墻肢的軸壓比減小,其承載力隨之降低,雖然較小墻肢的軸壓比增大,但起作用較小,因此試件整體承載力較小,這也會(huì)在一定程度上對(duì)試件整體的承載力產(chǎn)生一定的不利影響;負(fù)向加載時(shí),較大墻肢軸壓比增大,較小墻肢軸壓比減小,因此得到的承載力較大。試件Y1-0.1相對(duì)于試件Y-0.1提高了配筋和混凝土強(qiáng)度等級(jí),因此試件承載力提高明顯,試件Y1-0.3和試件Y1-0.1相比,提高了軸壓比,試件Y1-0.3試驗(yàn)過程中較大墻肢上部出現(xiàn)了豎向劈裂裂縫,改變了試件的受力形態(tài),因此試件Y1-0.3的極限承載力有所下降。由于阻尼器等的影響,裝配式剪力墻試件在兩個(gè)加載方向的承載力不同,試件Y-0.1,試件Y1-0.1和試件Y1-0.3在兩個(gè)加載方向的極限承載力分別相差56%,28%,32%,說(shuō)明隨著配筋及混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,試件承載力提高的同時(shí),阻尼器對(duì)試件承載力的影響逐漸減小。
圖9 試件Y1-0.1塑性鉸照片
圖10 試件Y1-0.1裂縫開展示意圖
圖11 試件Y1-0.3塑性鉸照片
圖12 試件Y1-0.3裂縫開展示意圖
由表6可知,除試件Y1-0.1在負(fù)向加載時(shí)位移延性系數(shù)為2.85,小于現(xiàn)澆試件外,其余裝配式剪力墻試件的位移延性系數(shù)均大于現(xiàn)澆試件,表現(xiàn)出較好的變形性能,且試件正向位移延性系數(shù)大于負(fù)向位移延性系數(shù),這說(shuō)明裝配式剪力墻試件中阻尼器發(fā)揮了作用,改善了裝配式剪力墻試件的延性,提升了裝配式剪力墻試件的抗震性能。和試件Y-0.1相比,試件Y1-0.1和試件Y1-0.3正向加載時(shí)的位移延性系數(shù)分別降低了28.6%和25.1%,負(fù)向加載時(shí)的位移延性系數(shù)分別降低了24.2%和20.7%,說(shuō)明隨著試件承載力的提高,其延性隨之降低,但仍具有較好的變形性能。試件Y1-0.3由于受到劈裂裂縫的影響,其受力形態(tài)發(fā)生了改變,因此得到的延性系數(shù)略大于試件Y1-0.1。
試件承載力、位移及位移延性系數(shù) 表6
各試件滯回曲線見圖13。由圖13可知,在加載初期,各試件滯回曲線呈細(xì)長(zhǎng)形,均處于彈性工作階段;隨著加載位移的增加,各試件滯回環(huán)包圍的面積及高度逐漸增加,卸載后出現(xiàn)了殘余變形,后期加載中各試件承載力增長(zhǎng)小于位移增長(zhǎng),變形能力及耗能能力顯著增強(qiáng),各試件滯回曲線也由弓形逐漸轉(zhuǎn)為反S形,說(shuō)明隨著裂縫的開展,鋼筋出現(xiàn)了滑移,試件Y1-0.1較小墻肢出現(xiàn)了拔出現(xiàn)象,這些都對(duì)試件有影響。由于墻肢的不同,裝配式剪力墻試件的滯回曲線不對(duì)稱,但隨著試件承載力的提高,這種差異會(huì)逐漸減小。試件YX-0.1和試件Y-0.1滯回特性接近,由于墻肢的差異等原因,試件Y1-0.1正向加載時(shí)耗能較小,而負(fù)向加載時(shí)耗能較大。試件Y1-0.1和試件Y1-0.3滯回特性接近,試件Y1-0.1在加載后期發(fā)生了扭轉(zhuǎn),造成試件承載力的降低,耗能也隨之減少;試件Y1-0.3較大墻肢上部出現(xiàn)的劈裂裂縫改變了試件受力形態(tài),造成其極限承載力降低,但結(jié)構(gòu)的延性有所提升。
各試件骨架曲線見圖14。由圖14可知,加載初期,各試件的骨架曲線呈線性關(guān)系,隨著加載位移的增加,試件逐漸開裂,各試件骨架曲線斜率逐漸減小,試件出現(xiàn)了剛度退化。試件Y-0.1和試件YX-0.1相比,正向加載時(shí)承載力較小,而負(fù)向加載時(shí)承載力較大,墻肢的不同以及阻尼器屈服力對(duì)單片墻肢軸壓比的改變?cè)斐闪嗽嚰趦蓚€(gè)加載方向承載力差異。相對(duì)于試件Y-0.1,試件Y1-0.1材料強(qiáng)度有所提高,承載力也有了較大提升,但由于受到試件扭轉(zhuǎn)的影響,其延性較差。和試件Y1-0.1相比,試件Y1-0.3提高了軸壓比,在加載初期,較大的軸壓比減緩了裂縫的開展,其承載能力有所增強(qiáng);加載后期,由于試件Y1-0.3較大墻肢上部出現(xiàn)了豎向劈裂裂縫,改變了其受力形態(tài),其承載力也顯著下降,剛度也隨之降低。
隨著水平加載位移的不斷增加,試件在兩個(gè)方向的抗側(cè)剛度逐漸降低。本文采用等效剛度,即取一個(gè)加載循環(huán)中荷載峰值點(diǎn)與加載起始點(diǎn)連線的斜率,有正、負(fù)向等效剛度之分,如圖15所示,其中試件Y1-0.1由于試驗(yàn)誤差的影響,前三個(gè)加載循環(huán)負(fù)向剛度較小,其余試件的負(fù)向剛度均大于正向剛度。由圖15可知,隨著試件配筋及混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,試件的剛度也相應(yīng)提高。在加載初期,由于開裂等造成了試件剛度退化較快,隨著裂縫逐漸出齊,試件剛度退化逐漸趨于平緩。試件Y-0.1正向加載時(shí)的承載力小于試件YX-0.1,因此其正向剛度也相對(duì)較??;負(fù)向加載時(shí)試件Y-0.1承載力較大,因此其負(fù)向剛度也較大。試件Y1-0.3加載后期較大墻肢上部出現(xiàn)了劈裂裂縫,改變了試件受力形態(tài),因此在加載后期試件Y1-0.3的剛度明顯小于試件Y1-0.1。由于兩片墻肢的不同以及阻尼器屈服力對(duì)單片墻肢軸壓比的改變,使裝配式剪力墻試件在兩個(gè)加載方向承載力有一定的差異,也造成了裝配式剪力墻試件在兩個(gè)加載方向剛度的不同。
圖13 各試件滯回曲線
圖14 各試件骨架曲線
圖15 各試件剛度退化曲線
4.5.1 等效黏滯阻尼系數(shù)
根據(jù)《建筑抗震試驗(yàn)規(guī)程》(JGJT 101—2015)[9]計(jì)算了四個(gè)試件的等效黏滯阻尼系數(shù)并列于表7中。由表7可知,現(xiàn)澆試件的耗能能力隨加載位移的增加而逐漸增大,到加載后期試件塑性鉸的出現(xiàn)以及鋼筋的受壓屈服,等效黏滯阻尼系數(shù)明顯增大。試件Y-0.1的等效黏滯阻尼系數(shù)小于試件YX-0.1是因?yàn)樨Q縫造成了試件Y-0.1中墻肢截面尺寸減小,但試件Y-0.1耗能能力下降并不明顯,說(shuō)明采用阻尼器進(jìn)行連接的裝配式剪力墻試件具有良好的抗震性能。試件Y1-0.1由于受到扭轉(zhuǎn)及較小墻肢縱筋拔出的影響,其等效黏滯阻尼系數(shù)在加載位移為36,48mm時(shí)有所降低;試件Y1-0.3由于較大墻肢上豎向劈裂裂縫的出現(xiàn),對(duì)試件整體的耗能也產(chǎn)生了一定的影響,但并不顯著。試件Y1-0.1和試件Y1-0.3的等效黏滯阻尼系數(shù)略大于試件Y-0.1,說(shuō)明隨著承載力的提高,試件耗能能力也有所增強(qiáng)。裝配式剪力墻試件的等效黏滯阻尼系數(shù)在加載初期比現(xiàn)澆剪力墻試件略大,這是由于阻尼器的屈服耗能引起的。裝配式剪力墻試件耗能性能與現(xiàn)澆剪力墻試件接近,可滿足裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)于抗震的要求。
等效黏滯阻尼器系數(shù) 表7
4.5.2 阻尼器相對(duì)位移
阻尼器兩端的相對(duì)位移可直接體現(xiàn)其耗能量,圖16給出了各阻尼器實(shí)測(cè)的相對(duì)位移變化趨勢(shì)。試件中不同位置的阻尼器相對(duì)位移不同,其耗能量也有差異;阻尼器DS,DZ屈服較早,在加載位移達(dá)到24mm(層間位移角為1/120)時(shí)已經(jīng)屈服耗能;阻尼器DS的相對(duì)位移較大,其最大值分別為10.95,9.52,10.65mm,耗能最好;試件Y-0.1,Y1-0.1,Y1-0.3中阻尼器DZ最大相對(duì)位移為8.69,7.26,8.66mm,略小于阻尼器DS,耗能也較好;試件Y-0.1,Y1-0.1,Y1-0.3中阻尼器DX屈服較晚,且均在加載位移超過24mm以后,其最大相對(duì)位移分別為5.64,4.43,4.01mm,耗能也相對(duì)較少。試件Y1-0.1的相對(duì)位移較小,這是由于加載后期其發(fā)生了扭轉(zhuǎn)造成的,這也對(duì)阻尼器的耗能產(chǎn)生了影響。各阻尼器均未超出表2給出的阻尼器極限位移值,且試驗(yàn)過程中未發(fā)生破壞及平面外屈曲現(xiàn)象,不僅消耗了一定的能量,提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能,同時(shí)也起到了連接墻肢的作用,在試件整個(gè)受力過程發(fā)揮了作用。
圖16 阻尼器相對(duì)位移變化
4.5.3 附加阻尼比
為了對(duì)試件和阻尼器的耗能進(jìn)行分析,分別計(jì)算了試件及阻尼器的耗能量,并對(duì)阻尼器進(jìn)行如下假設(shè):阻尼器在達(dá)到屈服以后不考慮其強(qiáng)化作用[14],即阻尼器屈服前處于彈性狀態(tài);當(dāng)加載位移超過阻尼器屈服位移后,阻尼器的屈服力不再提高。表8給出了三個(gè)裝配式剪力墻試件和阻尼器的總耗能量。由表8可知,隨著試件整體承載力的提高,阻尼器耗能比例隨之下降,其所提供的附加阻尼比也隨之降低。試件Y1-0.3的附加阻尼比略大于試件Y1-0.1,由于試件Y1-0.1在試驗(yàn)加載后期發(fā)生了整體的扭轉(zhuǎn),造成阻尼器相對(duì)位移的減小,而墻體本身消耗了更多的能量;試件Y1-0.3由于千斤頂施加荷載作用點(diǎn)出現(xiàn)了豎向劈裂裂縫,也對(duì)耗能產(chǎn)生了一定的影響,且由于墻肢剛度較大,阻尼器耗能相對(duì)較小。試件Y-0.1的阻尼器耗能相對(duì)較大,其給整個(gè)結(jié)構(gòu)提供的附加阻尼比也更大,阻尼器的耗能效果也就越好。
試件及阻尼器的總耗能量 表8
(1)在加載過程中,豎縫中的阻尼器起到了很好的連接作用,未發(fā)生平面外屈曲破壞,且均達(dá)到了屈服耗能。由于裝配式剪力墻試件中墻肢的不同,造成其在不同加載方向承載力、剛度等的差異,因此應(yīng)考慮裝配式剪力墻試件中豎縫兩側(cè)墻肢的不同對(duì)試件的影響,使試件在平面內(nèi)不同受力方向均具有較好的工作性能。
(2)裝配式剪力墻試件的等效黏滯阻尼系數(shù)與現(xiàn)澆試件較為接近,豎縫的存在會(huì)對(duì)裝配式剪力墻試件有一定的削弱,但阻尼器屈服耗能提高了試件的耗能能力,其抗震性能也有所提升。試件Y-0.1、試件Y1-0.1和試件Y1-0.3中阻尼器提供的附加阻尼比分別為0.55,0.30,0.33,隨著試件承載力的提高,阻尼器的耗能作用逐漸減小。不同位置的阻尼器耗能不同,可通過改變阻尼器的位置來(lái)對(duì)其耗能進(jìn)行調(diào)整。
(3)裝配式剪力墻試件的位移延性系數(shù)均不低于現(xiàn)澆試件,說(shuō)明豎縫耗能的裝配式剪力墻試件延性較好,阻尼器的耗能對(duì)提高結(jié)構(gòu)的抗震性能起到了作用。裝配式剪力墻試件破壞時(shí)均能滿足剪力墻結(jié)構(gòu)大震下的彈塑性層間位移角限值(1/120)要求,破壞時(shí)均已達(dá)到了最大彈塑性層間位移角的2倍以上,滿足現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)要求。