单面叠合剪力墙金属连接件拉拔性能试验研究.pdf
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1、江西建材工程技术与应用3482023年6 月单面叠合剪力墙金属连接件拉拔性能试验研究徐振华1,2,徐海东1,2,王朝辉1,2,许笑林1,21.华北理工大学建筑工程学院,河北 唐山 063210;2.河北省地震工程研究中心,河北 唐山 063009摘 要:文中设计了单面叠合剪力墙的钢筋连接件和不锈钢连接件,对不同端部构造形式的连接件进行单侧轴向拉拔试验。对其抗拔承载力、承载力-滑移曲线等进行分析,结果表明,破坏模式以混凝土锥形体被拔出为主,金属连接件的抗拔承载力均在16.92 kN以上。对金属连接件的抗拔承载力进行了计算,对比得出抗拔承载力试验值为计算值的0.923.17 倍。关键词:单面叠合剪
2、力墙;钢筋连接件;不锈钢连接件;拉拔性能中图分类号:TU513 文献标识码:B 文章编号:1006-2890(2023)06-0348-03Experimental Study on Pull-Out Performance of Metal Connectors of Single-Sided Superimposed Shear WallXu Zhenhua1,2,Xu Haidong1,2,Wang Zhaohui1,2,Xu Xiaolin1,21.College of Civil and Architectural Engineering,North China University
3、 of Science and Technology,Tangshan,Hebei 063210;2.Earthquake Engineering Research Center of Hebei Province,Tangshan,Hebei 063009Abstract:In this paper,the steel bar connectors and stainless steel connectors of single-sided superimposed shear wall are designed,and the single-sided axial pull-out tes
4、t is carried out on the connectors with different end anchoring structures.The pull-bearing capacity and load-displacement curve are analyzed.The results show that the failure mode of the specimens is mainly the extraction failure of the concrete cone.The pull-bearing capacity of the metal connector
5、 is above 16.92 kN.The pull-out bearing capacity of the metal connector was calculated by formula.The results show that he test value of the pull-out bearing capacity was within the range of 0.923.17 times the calculated value.Key words:Single-sided superimposed shear wall;Steel bar connectors;Stain
6、less steel connector;Pull-out performance0 引言单面叠合剪力墙是一种可实现承重与围护同寿命的新型预制保温墙体。连接件是组合预制内外墙板和保温板的重要构件,对墙体整体的安全性和耐久性起到关键性作用。目前,实际工程对该类墙体应用较少,存在连接件成本较高,相关行业规范不完善等问题。国内部分学者对夹芯保温墙金属连接件的性能做了大量研究。薛伟辰等1针对预制夹心保温墙体,研发了棒状不锈钢连接件并进行了抗拔试验。试验结果得出,试件破坏时连接件应变较小,抗拔承载力具有较大安全余量;尹展等2针对佩克PD型不锈钢连接件进行了拉剪试验研究,结果表明,该类连接件的拉剪承载力大
7、于现行设计承载力取值;刘海成等3对不锈钢连接件进行有效弯曲长度模拟分析以及热工试验模拟,结果表明,对于不锈钢连接件的预制夹芯保温墙板,当保温层为80mm时,模拟的传热值与无连接件的传热理论值相差10%以内。基于钢筋和不锈钢成本较低、力学性能良好、取材方便且生产工序简单等方面考虑,本文选取两种金属为原材料制作成连接件。对钢筋连接件和不锈钢连接件端部设计了不同的锚固形式并进行单侧轴向拉拔试验,对连接件的抗拔承载力、破坏形态、荷载-滑移关系等进行分析,目的在于探究影响单面叠合剪力墙连接件拉拔性能的因素,设计出可有效提高墙体组合作用和安全性的金属连接件。1 试验设计1.1 试件设计根据 JGJ/T 4
8、512018内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术标准和李亚4的研究总结,本文完成了拉拔试件设计。单面叠合剪力墙的金属连接件拉拔试验分6 组试件,每种锚固形式设3个试件,共18个试件。试件的混凝土强度等级为C40,尺寸为600 mm400 mm150 mm。为了消除钢筋网对连接件抗拔承载力的增强作用,保证试验所测数据的直观性,拉拔试件并未配置钢筋网且金属连接件锚固端预埋深度均为30 mm。连接件拉拔试件示意如图1 所示。本次试验中所用混凝土的实测强度为fck=34.11 N/mm2,ftk=3.2 N/mm2,试件设计参数具体可见表1。1.2 连接件设计本文采用钢筋 HRB400 和不锈钢304 加
9、工制作成连接件,共设计了3 种不同端部锚固形式的连接件,分别为端部弯折90(L型)、焊接单根金属棒(一字型)、焊接两根金属棒呈十字肋(十字型)。作者简介:徐振华(1997-),男,广东广州人,硕士,主要研究方向为混凝土结构。江西建材工程技术与应用3492023年6 月图1 试件示意图/mm表1 试件设计参数材料锚固形式试件编号连接件长度/mm 预埋深度/mm钢筋HRB400L 型GJ-L1326030一字型GJ-T1326030十字型GJ-SZ1326030不锈钢304L 型BXG-L1326030一字型BXG-T1326030十字型BXG-SZ13260301.3 加载与量测 拉拔试验在电液
10、伺服万能试验机上进行,荷载和滑移等相关试验数据可通过试验机直接采集。拉拔试件运用固定装置安装在万能试验机上,试验机上夹具夹持连接件,试验机下夹具夹持底部焊接的夹持杆。试验采用单调静力加载方式,加载速率设置为100 N/s。2 试验结果2.1 试验现象描述6 组拉拔试件的主要破坏现象为连接件锚固端混凝土锥形体拔出破坏,个别拉拔试件发生混凝土劈裂破坏。试验现象的主要规律可归纳为:施加荷载前期无明显现象,其间,偶尔可听见细微的响声,当荷载加载至大约0.95Pu(试件的峰值荷载)时,可观察到连接件锚固端周围的混凝土出现裂缝。随着荷载的增加,裂缝迅速延伸成闭合形状且宽度展开。当荷载达到 Pu时,混凝土从
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