钢筋套筒灌浆连接装配式剪力墙结构三层足尺模型子结构拟动力试验.pdf

建煎结捡堂撮』Q 旦塑旦 旦迥鱼i 翌g 曼 坐 旦 塑委i ；差盘三竺翟蔓刍 _ 墨 文章编号1 0 0 0 ．6 8 6 9 2 0 1 7 0 3 0 0 2 6 1 3 D O I 1 0 ．1 4 0 0 6 ／j ．j z j g x b ．2 0 1 7 ．0 3 ．0 0 3 钢筋套筒灌浆连接装配式剪力墙结构 三层足尺模型子结构拟动力试验 钱稼茹1 ，韩文龙1 ，赵作周1 ，秦珩2 ，张芸2 ，于劲3 ，马涛4 ，田 东4 1 ．清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京1 0 0 0 8 4 ； 2 ．北京住总万科房地产开发有限公司，北京1 0 0 1 2 5 ；3 ．北京住宅建筑设计研究院有限公司，北京1 0 0 0 5 5 ； 4 ．北京市建筑设计研究院有限公司，北京1 0 0 0 4 5 摘要为研究钢筋套筒灌浆连接装配式剪力墙结构的抗震性能，完成了1 个3 层足尺模型在不同强度地震作用下的子结构 拟动力试验，观察其破坏现象，研究其滞回特性、变形能力、刚度退化和钢筋屈服次序等。结果表明试验模型的破坏集中 在地震作用方向的连梁和窗下墙，连梁以弯曲破坏为主，窗下墙为剪切破坏，首层墙肢出现轻微的弯曲破坏；试验过程中， 连梁纵筋、墙肢竖向钢筋及连梁箍筋依次受拉屈服，试验模型实现了“强墙肢弱连梁”及连梁“强剪弱弯”的设计目标；8 度 多遇、设防和罕遇地震以及9 度罕遇地震作用下，试验模型的抗侧刚度分别降低约5 ％、2 0 ％、6 0 ％和8 0 ％，对应的最大层问 位移角分别为1 ／33 4 1 、1 ／8 9 9 、1 ／2 6 8 和1 ／1 1 1 ，以层问位移角为参数，结构的破坏程度分别为完好、轻微损坏、中等破坏和倒 塌；“预制底板出筋”和“预制底板不出筋”的双向叠合楼板均具有良好的整体性和平面内刚度，均可起到水平刚性隔板作 用；墙体一字形截面竖向后浇段采用由2 根u 形钢筋组成的封闭箍代替普通箍筋具有可行性；预制夹心保温外墙的内、外 叶墙之问连接可靠，外叶墙不参与结构受力，结构设计时可不考虑外叶墙的作用。 关键词装配式剪力墙结构；钢筋套筒灌浆连接；3 层足尺模型；子结构拟动力试验；抗震性能 中图分类号T U 9 7 3 ．1 6 T U 3 1 7 ．1 文献标志码A P s e u d o d y n a m i cs u b s t r u c t u r et e s t o na3 一s t o r yf u l l s c a l em o d e lo f p r e f a b r i c a t e d s h e a rw a l lw i t h c o n c r e t es h e a rw a l ls t r u c t u r ew i t h r e b a r ss p l i c i n gb yg r o u ts l e e v e s Q I A NJ i a r u l ，H A NW e n l o n 9 1 ，Z H A OZ u o z h o u l ，Q I NH e n 9 2 ，Z H A N GY u n 2 ，Y UJ i n 3 ，M AT a p 4 ，T I A ND o n 9 4 1 ．K e yL a b o r a t o r yo fC i v i lE n g i n e e r i n gS a f e t ya n dD u r a b i l i t yo fC h i n aM i n i s t r yo fE d u c a t i o n ， T s i n g h u aU n i v e r s i t y ，B e i j i n g1 0 0 0 8 4 ，C h i n a ；2 ．B e i j i n gW a n k eC o ．，L t d ，B e i j i n g1 0 0 1 2 5 ，C h i n a ； 3 ．B e i j i n gI n s t i t u t eo fR e s i d e n t i a lB u i l d i n gD e s i g n ＆R e s e a r c hC o ．，L t d ，B e i j i n g1 0 0 0 5 5 ，C h i n a ； 4 ．B e i j i n gI n s t i t u t eo fA r c h i t e c t u r eD e s i g n R e s e a r c hC o ．，L t d ，B e i j i n g1 0 0 0 4 5 ，C h i n a A b s t r a c t T os t u d yt h es e i s m i cb e h a v i o ro ft h ep r e f a b r i c a t e dc o n c r e t es h e a rw a l ls t r u c t u r ew i t hr e b a r ss p l i c i n gb yg r o u t s l e e v e s ，p s e u d o d y n a m i cs u b s t r u c t u r e t e s to na 3 一s t o r yf u I I S C a l e m o d e lw a sp e r f o r m e du n d e rt h ee x c i t a t i o no f e a r t h q u a k er e c o r d ．T h ec r a c k sa n dd a m a g ep h e n o m e n ao ft h et e s tm o d e lw e r eo b s e r v e d ．F u r t h e ra n a l y s i sw a s c o n d u c t e dt o i n v e s t i g a t et h es e i s m i cb e h a v i o r ，s u c ha st h eh y s t e r e t i cc h a r a c t e r i s t i c ，d e f o r m a t i o nc a p a c i t y ，s t i f i n e s s d e g r a d a t i o na n dr e b a ry i e l do r d e r ．T h er e s u l t si n d i c a t et h a tc r a c k sa n dd a m a g eo ft h et e s tm o d e lc e n t e ro nt h ec o u p l i n g b e a m sa n dt h ew i n d o wb e l l yw a l l si nt h ee a r t h q u a k ee x c i t a t i o nd i r e c t i o n ．c h a r a c t e r i z e db yb e n d i n gf a i l u r ei nt h e c o u p l i n gb e a m s ，s h e a rf a i l u r ei nt h ew i n d o wb e l l yw a l l sa n ds l i g h tb e n d i n gf a i l u r ei nt h ew a l lp i e r s ．T h el o n g i t u d i n a l r e b a r so fc o u p l i n gb e a m s ，t h ev e r t i c a lr e b a r so fw a l lp i e r sa n dt h es t i r r u p so fc o u p l i n gb e a m sy i e l di nt u r n ，w h i c h i n d i c a t e st h a tt h ed e s i g nc o n c e p t s ‘s t r o n gw a l lp i e r ，w e a kc o u p l i n gb e a m ’a n d ‘s t r o n gs h e a r ，w e a kb e n d i n g ’o f c o u p l i n gb e a ma r ea c h i e v e d ．U n d e rf r e q u e n te a r t h q u a k e ，d e s i g ne a r t h q u a k ea n dr a r ee a r t h q u a k eo fs e i s m i cf o r t i f i c a t i o n i n t e n s i t i c se i g h t ．a n dr a r ee a r t h q u a k eo fs e i s m i cf o r t i f i c a t i o ni n t e n s i t yn i n e ．t h el a t e r a ls t i f f n e s so ft h et e s tm o d e l d e c r e a s e sa b o u t5 ％．2 0 ％，6 0 ％a n d8 0 ％，r e s p e c t i v e l y ，c o m p a r e dw i t ht h ei n i t i a ls t i f f n e s s ．T h em a x i m u mi n t e r s t o r yd r i f tr a t i o sa r e1 ／33 4 1 ，1 ／8 9 9 。1 ／2 6 8a n d1 ／11 1r e s p e c t i v e l yu n d e rt h es a m el p a dc o n d i t i o n s ，w h i c hs h o w st h a t 基金项目北京市科技计划 Z 1 0 1 1 0 6 0 2 2 3 1 0 0 3 。 作者简介钱稼茹 1 9 4 6 一 ，男，江苏无锡人，教授。E - m a i l q i a n j r t s i n g h u a ．e d u ．a n 收稿日期2 0 1 5 年1 2 月 2 6 万方数据 t h ed a m a g ee x t e n to ft h et e s tm o d e li sn od a m a g e ，s l i g h td a m a g e ，m o d e r a t ed a m a g ea n dc o l l a p s e ，r e s p e c t i v e l y ．S i n c e t h ec o n c r e t es u p e r p o s i t i o nt w o - w a yf l o o rs l a b sw i t hr e b a r so rn or e b a rp r o t r u d i n gf r o mp r e c a s tb o t t o ms l a bb o t ha r eo f g o o di n t e g r i t ya n da d e q u a t ei n p l a n es t i f f n e s s ，b o t ht y p e so fs u p e r p o s i t i o nf l o o rs l a bc a nb ec o n s i d e r e da sa r i g i d d i a p h r a g m ．I ti sf e a s i b l eb yu s i n gt w oU - s h a p e dr e b a r st of o r mac l o s e ds t i r r u pi n s t e a do ft h eo r d i n a r ys t i r r u pi nt h e r e c t a n g u l a rv e r t i c a lp o s t c a s t i n gs e c t i o nb e t w e e nt w op r e c a s ts h e a rw a l l s ．T h ec o n n e c t i o nb e t w e e ni n n e rw y t h ea n do u t e r w ”h eo ft h ep r e c a s tc o n c r e t es a n d w i c hi n s u l a t i o nW a l li Sr e l i a b l e ．A st h eo u t e rw y t h ed o e sn o tp a r t i c i p a t ei nb e a t i n g l o a d s ，t h ec o n t r i b u t i o no ft h eo u t e rw y t h ec a nb en e g l e c t e di nt h es t r u c t u r a ld e s i g n ． K e y w o r d s p r e f a b r i c a t e dc o n c r e t es h e a rw a l ls t r u c t u r e ；r e b a rs p l i c i n gb yg r o u ts l e e v e ；3 - s t o r yf u l l ．s c a l em o d e l ； p s e u d o ．d y n a m i cs u b s t r u c t u r et e s t ；s e i s m i cb e h a v i o r 0 引言 上下层相邻预制剪力墙竖向钢筋的连接是装配 式剪力墙结构的关键技术之一。J G J1 2 0 1 4 装配 式混凝土结构技术规程⋯规定，装配式混凝土结构 中，节点及接缝处的纵向钢筋连接宜根据接头受力、 施工工艺等要求选用机械连接、套筒灌浆连接、浆锚 搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方式。目 前，套筒灌浆连接是装配式剪力墙结构中应用较多 的一种钢筋连接方式。J G ／T3 9 8 - - 2 0 1 2 4 钢筋连接用 灌浆套筒[ 23 、J G ／T4 0 8 2 0 1 3 钢筋连接用套筒灌 浆料‘3 1 和J G J3 5 5 - 2 0 1 5 钢筋套筒灌浆连接应用 技术规程’4o 中分别对灌浆套筒、灌浆料和钢筋套筒 灌浆连接接头的性能、试验方法及施工要求给出了 具体规定。 我国学者对钢筋套筒灌浆连接的剪力墙墙 肢‘5 引、连梁⋯、双肢剪力墙川以及钢筋浆锚搭接连 接的装配式剪力墙结构。1 2 ’1 3o 的抗震性能开展了试验 研究，结果表明套筒灌浆连接性能可靠，能有效传 递钢筋拉、压力，预制剪力墙的破坏形态、弹塑性性 能与现浇剪力墙基本相同，可采用现行规范计算预 制剪力墙的压弯承载力；叠合连梁的变形能力强，可 按现浇整体连梁计算其受弯承载力；窗下墙与水平 后浇带之间是否通过钢筋连接，对连梁的承载力及 滞回性能影响不大；钢筋浆锚搭接连接的装配式剪 力墙结构可达到“三水准”抗震设防目标。 迄今为止，对钢筋套筒灌浆连接的装配式剪力 墙结构整体抗震性能的试验研究鲜见报道。为此， 本文作者对钢筋套筒灌浆连接装配式剪力墙结构的 1 个3 层足尺模型进行子结构拟动力试验和拟静力 试验，通过拟动力试验研究不同强度地震作用下试 验模型的地震反应、破坏现象，同时，对目前套筒灌 浆连接装配式剪力墙结构设计、施工中普遍受关注 的问题开展研究。 1 试验概况 a 三维示意 b 结构平面示意 图1 试验模型的原型结构 F i g ．1P r o t o t y p es t r u c t u r eo ft e s tm o d e l 图3 a 所示为试验模型1 层平面及墙肢、连梁配 筋示意。图3 a 中，结构配筋采用平法标注，B Z 、Q 、L L 分别表示剪力墙边缘构件、墙肢及连梁，Y Q 表示预 制剪力墙。2 、3 层的平面及构件配筋与l 层相同。 试验模型外墙边缘构件竖向钢筋为6 韭1 4 ，内墙边缘 构件竖向钢筋为6 韭1 2 。内外墙边缘构件的箍筋均 2 7 万方数据 图2 试验模型及加载装置示意 F i g ．2 T e s tm o d e la n dt e s ts e t u p 为韭8 1 0 0 ，配箍特征值A 。 0 ．2 9 。连梁跨高比大 于1 ．5 ，顶面、底面纵筋均为2 业1 6 ，箍筋为韭8 1 0 0 。 高度为10 2 0m m 的窗下墙 ④轴及②轴 内填充聚苯 块，高度为4 2 0m m 的窗下墙 ◎轴及①轴 为钢筋混 凝土，与原型结构相同。 图3 b 为试验模型剖面图。在预制剪力墙顶部 楼面位置 设置封闭的水平后浇带，1 、2 层水平后浇 带高1 4 0m m ，配置2 韭1 6 水平钢筋；3 层水平后浇带 高2 4 0m m ，配置4 堂1 6 水平钢筋及业8 2 0 0 箍筋。 由图3 a 可见，试验模型每层墙体由7 块预制剪 力墙及6 个竖向后浇段组成。预制剪力墙包括一字 形和L 形2 种截面，其顶面、底面和侧面为水洗露骨 料粗糙面，连梁、窗下墙与墙肢整体预制。上下层相 邻预制墙边缘构件的竖向钢筋逐根套筒灌浆连接， 竖向分布钢筋套筒灌浆间接搭接连接引，即附加 1 业1 4 钢筋与2 业8 分布钢筋间接搭接连接，附加 1 业1 6 钢筋与2 韭1 0 分布钢筋间接搭接连接，搭接长 度分别为4 2 0m m 和4 5 0m m ，附加钢筋的自由端贴焊 1 根长8 0m m 同直径钢筋，附加钢筋位于截面中心 线。窗下墙与相邻下层的窗连梁之间没有钢筋连 接。预制剪力墙的侧面伸出变8 2 0 0 水平钢筋，其 末端弯折9 0 。，伸入非边缘构件竖向后浇段和边缘构 件竖向后浇段的长度分别为1 9 0m m 和2 1 0m m 。图4 所示为制作完成的一字形和L 形截面带窗洞口的预 制剪力墙。 试验模型⑥轴及②轴的外墙为预制夹心保温 墙，其外叶墙厚6 0m m ，采用细石} 昆凝土浇筑，配置单 层双向扩5 1 5 0 焊接钢筋网片，保温层厚7 0m m ，采 用聚苯块保温板，内叶墙为2 0 0m m 厚剪力墙。内、 2 8 层结构i F 面 一2 蝴． 加载粱 曩疗豸1 黄 机i 旧 萋引鐾 刘j怕 争lL 蓑r 爿萋 I ／ I - 12 - 2 5 0 印0 , 6 5 嶝0 914 0 09 0 0 , 6 5 0 } o 挚土鲴， 』 ＼ 厂【 j 蓉露 曩 1 ／厂I 3 I ．．．．．．．．．．．．_ 一 蠢爨 ∥ 。历 雾露 掣地粱秽嘶 } 幽o 。{ 积g 。9 0 0 } 训”{ * 熙。 o 叫 3 - 3 _ 预制连粱_ 水平后浇带口窗下墙囝聚苯块口预制底板E E l 楼板叠台层口外墙j { l - n t 墙 b 试验模型洲面 图3试验模型1 层结构平面及剖面示意 F i g3 F i r s ts t o r yp l a na n dp r o f i l eo fl e s tm o d e l 万方数据 a 一字形截面 【b I ，，| I ；健卫lJ l 图4 制作完成的预制剪力墙 F i g ．4 P r e c a s tc o n c r e t es h e a rw a l l s 外叶墙之间采用F R P 拉结件连接，拉结件呈正方形 布置，两个方向的间距均为5 0 0r n n l 。图5 所示为一 层预制夹心保温外墙Y Q - C 一1 ．1 的几何尺寸、配筋及 构造。 ；、盂_ 二I 一琏。矧j l j ∞Kc f ⋯二⋯’ 蛩嗣导l 广_ 上j 下叫萌t 1 H ＼麴型盛亟 L 』．J ＼麴剑丝 c 端支座，颅制底板m 筋 蕤 d 小支庠，顺i [ i l j 底板⋯筋 纠7双向穗合楼板‘j 预制墙连接构造示崽 F i g ．7 C o n n e c t i o nd e t a i l sb e t w e e nt w o w a y s u p e r p o s i t i o nf l o o rs l a ba n dp r e c a s ts h e a rw a l l 于表2 。混凝土强度的其他参数也列于表2 ，其中， 丘。。为混凝土立方体抗压强度标准值，f c 。．。 ．氏。 1 1 ．6 4 5 8 ，混凝土强度变异系数8 0 ．1 2 ； ．疋。、工分别为混凝土轴心抗压强度平均值与设计值， 正．。 0 ．6 6 0 ．0 0 骐咄 工。．。≥0 ．7 鞔。．。，根据G B 5 0 0 1 0 - - 2 0 1 0 混凝土结构设计规范‘1 4 1 由工。。计算 ．f 。试验模型预制剪力墙、竖向后浇段混凝土的强度 设计等级为C 4 0 。由表2 可见，各层剪力墙的工m 略 大于4 0M P a ，基本符合设计要求。 表2 试验模型剪力墙混凝土强度实测结果 T a b l e2S h e a rw a l lc o n c r e t es t r e n g t ho ft e s tm o d e l 套筒灌浆施工时，每层留1 组3 个4 0m m 4 0m m 1 6 0m m 灌浆料试块，在试验当天进行灌浆 3 0 料强度试验，1 、2 、3 层灌浆料强度分别为1 1 2 ．9 、 1 0 1 ．1M P a 和9 0 ．5M P a ，均大于设计要求 8 0M P a 。 1 ．3 加载方案 1 ．3 ．1 加载装置 试验加载装置示意和试验现场分别如图2 和图 8 所示。采用2 8 根丝杠和1 4 根压梁将试验模型固 定在试验台座上；沿水平力加载方向，在地梁两端设 置水平限位装置，以防止地梁滑移。在1 、2 层顶板堆 放铁块用于模拟楼面竖向荷载，铁块配重与楼面重 力荷载代表值相同，为2 ．0k N ／m 2 。 图8 试验现场照片 r i g ．8I } 1 I ㈨9 1 a p h ff P _ Is i t e 通过张拉2 8 束预应力筋施加作用在试验模型墙 肢上的轴压力，每束预应力筋由5 根7 股18 6 0M P a 钢绞线组成。预应力筋的张拉端位于试验模型顶 部，锚固端位于地梁。为研究剪力墙轴压比较大情 况下装配式剪力墙结构的地震反应，取试验模型底 部墙肢轴压比设计值为0 ．4 0 混凝土强度等级取为 C 4 0 ，由此得到预应力筋的总拉力为1 48 9 0k N 。张 拉预应力前、后，采用锤击法测试试验模型的自振频 率，沿水平力加载方向结构基本自振频率分别为 9 ．6 2H z 和9 ．8 1H z ，与水平力垂直的方向分别为 1 2 ．4 5H z 和1 2 ．6 0H z 。张拉预应力后基本自振频率 增大不到2 ％，可认为预应力对试验模型的刚度基本 没有影响。 采用4 个M T S 电液伺服作动器在试验模型顶部 施加水平力，水平力以向东推为正、向西拉为负。水 平作动器一端与反力墙连接，另一端与试验模型顶 部的加载梁连接。 1 ．3 ．2 试验方法 采用子结构拟动力试验方法对本试验模型进行 加载。将1 6 层原型结构上部1 3 层简化为5 层、5 个 质点作为计算子结构，并对其进行计算机模拟；底部 3 层简化为1 层、1 个质点作为试验子结构，对其进行 万方数据 加载试验，如图9 所示。图中，m i 为原型结构第i 层 的楼层质量，肘i 为简化模型第i 质点的质量，K ，为简 化模型第i 层的初始刚度，Z 为简化模型第i 层的层 高。简化模型各质点的质量、各层的初始刚度及各 层层高列于表3 。简化模型采用R a y l e i g h 阻尼，第1 、 2 振型的阻尼比均取5 ％。 表3 简化模型质点质量M 。、层初始刚度K 和层高H T a b l e3N o d em a s sM 。，s t o r yi n i t i a ls t i f f n e s sK i a n ds t o r yh e i g h tH io fs i m p l i f i e dm o d e l 1 6 F玩s 。’’l ∥“⋯ 5 F ，L ～．， 1 4 F 。喃m 1 t ，”⋯ 1 3 F ，L “～ 1 2 F ’Y “”” 1 1 F吼 9 m ‘ 1 0 F ， ，L ．⋯ 9 F ’1 ／“。～ 8 F阿 - 9 m - 7 F _ ，L ．。～ 6 F ， 5 F H ， 9 mK ， ● 4 F ． 3 F r 2 FH ， 9 m 片I 1 F - M o m 图9 原型结构简化模型示意 F i g ．9 S c h e m a t i cd i a g r a mo fs i m p l i f i e dm o d e lo f p r o t o t y p es t r u c t u r e 拟动力试验前，通过静力加载得到试验模型推、 拉方向的平均等效刚度为1 2 9k N ／m m 。原型结构简 化模型第1 层的刚度K ． 15 9 0k N ／m m ，即试验模型 与原型结构简化模型第1 层刚度相似比为1 ／1 2 ．3 。 试验中，试验模型与简化模型的位移相似比为1 ，根 据相似关系，其水平力相似比为1 ／1 2 ．3 ，即M T S 作动 器施加给试验模型的水平力乘以1 2 ．3 反馈到简化模 型进行动力计算。 试验控制软件为清华大学土木工程系研发的基 于M T S 电液伺服加载系统的T s i n g h H ao n l i n eh y b r i d t e s tp r o g r a m T O H T P ，该软件数值积分采用适用于 拟动力试验的o p e r a t o rs p l i t t i n g O S 算法u 孓1 6 1 。由 T O H T P 计算得到的简化模型基本周期为0 ．6 9 2S ，商 用软件P K P M 计算得到原型结构E W 方向 试验模 型水平力加载方向 的基本周期为0 ．6 9 1S ；8 度多遇 地震T a f t1 9 5 2E W 地震记录作用下，T O H T P 计算得 到简化模型最大基底剪力为38 2 2k N ，商用软件 P K P M 计算得到原型结构E W 方向最大基底剪力为 37 3 5k N 。可见，2 个软件的计算结果基本相同；在弹 性范围内，简化模型基本可以代表原型结构。 1 ．3 ．3 地震波选取及加载工况 对1 6 层原型结构进行8 度多遇地震的振型分解 反应谱 C Q C 法计算以及E 1 ．C e n t r o1 9 4 0N S 、T a f t 1 9 5 2E W 、K o b e1 9 9 5 、H a c h i n o h e1 9 6 8 地震记录作用 下的时程计算。C Q C 法计算得到的基底剪力为 3 3 2 1k N ，4 条地震记录作用下的最大基底剪力分别 为51 0 8 、37 3 5 、19 3 5k N 和24 2 7k N 。T a f t1 9 5 2E W 地震记录作用下的最大基底剪力与C Q C 法的基底剪 力最为接近，因此，选取T a f t1 9 5 2E W 地震记录作为 拟动力试验的地震输入。该地震动持时5 4S ，步长 0 ．0 2S ，地面最大加速度1 7 5 ．9e m ／s 2 ，拟动力试验取 其前2 5S 进行加载。 对试验模型依次进行了T a f t1 9 5 2E W 地震记录 7 度多遇地震 峰值加速度a ⋯。 3 5g a l 、8 度多遇 地震 a 。。； 7 0g a l 、8 度设防地震 a 。。 2 0 0 g a l 、8 度罕遇地震 a 。。 4 0 0g a l 和9 度罕遇地震 a ⋯。 6 2 0g a l 作用下的子结构拟动力试验。试验 前，进行一次顶点位移幅值为2m m 的往复循环加 载，量测试验模型的初始刚度，校正计算模型；8 度多 遇、设防、罕遇地震及9 度罕遇地震加载完成后，分别 进行一次顶点位移幅值为2m i l l 的往复循环加载，用 以量测试验模型的刚度。 1 ．4 测点布置及量测 采用力传感器量测水平作动器施加的水平力和 试验过程中预应力筋拉力的变化。 在试验模型的④轴、⑧轴和⑥轴各层楼面标高 位置各布置1 个位移计，用于量测试验模型各层加 载方向的水平位移；1 、2 、3 层位移计距地梁顶面分别 为30 0 0 、6 0 0 0m m 和9 0 0 0m m ，所测水平位移分别称 为1 层、2 层顶板位移和顶点位移。通过同层④轴和 ⑥轴的位移差，得到试验模型的扭转变形；在地梁上 布置2 个位移计，量测地梁是否发生整体平动和转 动。实测结果表明，试验过程中，试验模型基本没有 发生扭转变形，地梁没有发生整体平动和转动。在 试验模型加载梁位置布置2 个高精度位移计，距地 梁顶面为9 5 1 5m m ，所测水平位移用于试验中的加载 控制。 采用电阻应变片量测墙肢竖向钢筋应变、连梁 纵向钢筋和箍筋应变以及1 、2 层顶板支座顶面负弯 矩钢筋应变。预制墙竖向钢筋应变片距套筒上方 2 0I T l l n ，1 3 层各2 2 、1 8 和1 4 个测点；竖向后浇段竖 3 1 万方数据 向钢筋应变片距剪力墙底面2 0m m ，1 ～3 层各1 4 、8 和4 个测点；连梁纵向钢筋应变片距连梁端面 2 0m m ，1 、2 层各1 8 个测点；连梁箍筋应变片布置在 其角部4 5 。斜线位置箍筋上，1 、2 层各6 个测点；1 、2 层顶板支座处顶面负弯矩钢筋应变片距支座边缘 2 0m n l ，每层9 个测点。④轴1 层墙体的应变测点布 置如图1 0 所示，图中，1 A 1 ～1 A 1 2 为墙肢竖向钢筋应 变测点，1 A ．B L l ～l A ．B L 6 为连梁纵筋应变测点， 1A ．B S l 和1A - B S 2 为连梁箍筋应变测点。 a 墙肢峰{ j j j 应变测点 b 连梁钢筋应变测点 图1 0 剪力墙Y Q - A 一1 1 钢筋应变测点布置 F i g ．1 0 L a y o u to fs t r a i ng a u g e sf o rs h e a rw a l lY Q A 一1 1 2 试验现象 2 ．17 度多遇地震和8 度多遇地震 7 度多遇地震作用下，试验模型结构构件无可见 裂缝。8 度多遇地震作用下，试验模型Y Q ⋯C11 内 叶墙窗下墙角部、Y Q B - 2 1 连梁角部和Y Q C 一2 1 内 叶墙连梁角部出现长约5a m 的短细斜裂缝，3 层构 件无可见裂缝。 2 ．28 度设防地震 8 度设防地震作用下，试验模型水平力加载方向 1 、2 层连梁、窗下墙出现裂缝，墙肢无可见裂缝，3 层 连梁、墙肢无可见裂缝。 Y Q A 一1 1 连梁端部出现竖向弯曲裂缝，东侧端 部竖向裂缝贯通梁高，窗下墙出现竖向弯曲裂缝，裂 缝长约1 5 0m m ，窗下墙填充的聚苯块周围出现裂缝。 Y Q - B - l - 1 连梁、Y Q ⋯C11 内叶墙连梁出现竖向弯曲 裂缝。2 层连梁裂缝分布与1 层连梁类似，Y Q ．C ．2 ．1 内叶墙窗下墙角部出现裂缝，并向下延伸至窗下墙 1 ／2 高度处。 3 2 2 ．3 8 度罕遇地震 8 度罕遇地震作用下，试验模型裂缝主要出现在 水平力加载方向的连梁和窗下墙，1 层个别墙肢有水 平裂缝。 1 层Y Q ．A ．1 ．1 连梁的弯曲裂缝延伸至楼板底部 图1 1 a ，Y Q ．B ．1 ．1 连梁弯曲裂缝向上延伸至2 ／3 高 度处、裂缝最大宽度约0 ．3m m 图1 1 b ，夹心保温外 墙Y Q - C 一1 ．1 内叶墙连梁弯曲裂缝延伸至楼板底部 图1 1 C ，外叶墙连梁位置未见裂缝；④轴墙肢西侧 角部距地梁约1 0 0m i l l 高度处出现裂缝，其长约 澍‘／f { ．f ，卜l 』＼- t - 1 1 - l 二二j - 一， 蕈豳瞩麟一蕊i添蕊 ＼＼。／／f ， ■■_ f v o ⋯C21 内叶墙连梁 图118 度罕遇地震作用后试验模型构件破坏形态 F i g ．11D a m a g ep a t t e r n so ft e s tm o d e le l e m e n t sa f t e r r a r ee a r t h q u a k eo fs e i s m i cf o r t i f i c a t i o ni n t e n s i t ye i g h t 万方数据 1 5 0m m ，最大宽度约0 ．1 5m m 。 2 层连梁及窗下墙裂缝情况与1 层类似。Y Q A ． 2 - 1 连梁以竖向弯曲裂缝为主，延伸至楼板底，最大 宽度约0 ．4m m ；Y Q A - 2 - 1 窗下墙出现交叉剪切斜裂 缝，并向下延伸至1 层连梁，最大宽度约0 ．6m m 图 1 1 d 。Y Q - B - 2 - 1 连梁西侧弯曲裂缝发展至楼板底 部，最大宽度约0 ．5m m 图1 1 e 。Y Q ．C - 2 ．1 内叶墙 连梁裂缝延伸至楼板底部，最大宽度约0 ．4m m 图 1 1 f ，外叶墙连梁位置未见裂缝。与水平力加载方向 垂直的Y Q - 2 - 2 1 窗下墙角部出现细小斜裂缝。 3 层Y Q ．A - 3 - l 窗下墙出现交叉斜裂缝，最大宽 度约1 ．2m m ，并向下延伸至2 层Y Q ．A ．2 ．1 连梁，两 块聚苯填充块的保护层混凝土出现不规则分布裂缝 图1 l d 。 2 ．4 9 度罕遇地震 9 度罕遇地震作用下，试验模型水平加载方向连 梁及窗下墙的裂缝数量增多、宽度增大，1 层少量墙 肢出现水平裂缝，2 、3 层墙肢无可见裂缝。连接相邻 预制底板的整体式接缝处未见破坏，预制底板与整 体式接缝的结合面未见开裂。 1 层连梁原有竖向裂缝延伸，基本没有出现新的 竖向裂缝。Y Q - A - 1 - 1 窗下墙聚苯块周边出现裂缝， 内侧的若干条斜裂缝延伸至窗下墙根部。Y Q - A 一2 1 窗下墙的交叉斜裂缝向下延伸至Y Q ．A ．1 - 1 连梁角 部，且连梁角部混凝土剥落，卸载后斜裂缝残余宽度 较大 图1 2 a 。Y Q ．B 一1 1 连梁裂缝主要分布在两 端，以竖向弯曲裂缝为主，延伸至楼板底部，斜裂缝 有所发展 图1 2 b 。夹心保温外墙Y Q ．C 一1 - 1 内叶墙 连梁竖向裂缝发展充分，布满全跨，且延伸至楼板底 部，受2 层窗下墙斜裂缝的影响，斜裂缝有所发展 图1 2 c ，Y Q ．C - 2 ．1 内叶墙窗下墙以剪切斜裂缝为 主 图1 2 d ；V Q C 一1 ．1 外叶墙连梁位置及Y Q