混杂纤维增强高性能混凝土剪力墙性能研究 夏广政,夏冬桃 (湖北工业大学 土木 工程 与建筑 学院,湖北 武汉 430064) 摘 要:通过 9片钢纤维.聚丙烯纤维混杂增强 高性 能混凝土剪力墙 的水平低周 反复荷载试验 ,分析 了混杂纤 维增强高性能混凝土剪力墙的破坏形态、抗剪强度、滞回特性、延性、耗能和刚度退化等问题。研究结果表明: 掺加少量的钢纤维 (0.3%)和聚丙烯纤维 (O.11%)后,剪力墙的开裂荷载提高了30%左右,使高性能混凝土 剪力墙的极限强度提高了40%以上;随着轴压比的增大,剪力墙的极限强度提高显著,但耗能和延性稍许降低。 关键词:剪力墙;混杂纤维;高性能混凝土;抗震性能:轴压比 中图分类号 :Tu377.94 文献标识码 :A 文章编号:1672.7037(2008)04—0103—04 高性能混凝土剪力墙是 目前高层房屋建筑 中 使用最为广泛的一种主要抗侧力结构构件 。国内 外大量研究表 明I】qJ:掺加适量的高弹性模量的纤 维可明显提高混凝土的强度,而掺加适量的低弹 性模量、高延伸率的纤维可明显提高混凝土 的韧 性。在高性能混凝土中掺入钢纤维或聚丙烯纤维 后,由于纤维在混凝土中的阻裂效应而使混凝土 的抗拉强度或韧性得到提高,因此纤维增强高性 能混凝土剪力墙的结构性能、承载力与普通混凝 土剪力墙和普通高强混凝土剪力墙不同。而 GB 50011-2001《建筑抗震设计规范》I4和 JGJ3-2002 《高层建筑规范》中的剪力墙设计计算公式主要 是针对普通混凝土和高强混凝土的,该公式是否 适用 于纤维增 强高性能混凝 土剪力墙还有待验 证 。对用纤维混凝土建成的剪力墙性能进行研究, 为纤维增强高性能混凝土剪力墙的承载力计算的 进一步修订提供相关参考依据,具有理论意义和 工程 意 义。 1 试验概况 1.1 试件设计 高性能混凝土配 比的有关要求I5】,选择配置 C50的材料 :普通硅酸盐水泥 42.5级; I级粉煤 灰;粗骨料粒径要求在 l0~15mm 之间,为粘结 强度 比较好 的石英斑岩石;细骨料细度模数在 2.68左右;汉森钢纤维有限公司生产 的 SFB32 钢纤维,长径 比 57,抗拉强度 >600MPa;美国 杜拉牌聚丙烯纤维,直径 40 m,长度 19mm。 高效减水剂:FDN。各纤维增强 HPC的配合比除 纤维外其它材料均和基准 HPC相同:计算材料用 量时统一取水胶比 0-3,砂率 40%,粉煤灰掺量 20%,钢纤维体积掺量为 0_3%,聚丙烯纤维体 积掺量为 0.11%。 本次试验共设计 9片混杂纤维增强试验墙和 1片对比试验墙 (未加纤维的第一类墙 ),为截面 形状完全相 同的矩形 :宽为 750mm,厚为 70mm, 高:第一类为 750mm;第二类为 1125mm;第 三类为 1500mm,每类三片 。试件采用相 同的配 筋形式 。所有剪力墙的顶部和底部都与水平梁整 体连接,顶梁尺寸均为 1150×200x200(mm), 底梁尺寸均为 1350×300×300(mm),所有剪 力墙的两边各设置 了 6 8钢筋组成的暗柱 ,水平 和竖 向分布钢筋均为 4@70,箍筋为 4@40, 其它参数见表 1。
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