剪力墙低周反复试验设计

钢筋混凝土剪力墙低周反复荷载试验方案

1.试验目的

试验通过对10片剪力墙试件进行低周反复加载静力试验来研究主要参数对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响，对比研究不同轴压比、高宽比、混凝土强度等对剪力墙受力特点、破坏和耗能机理的影响，并从承载力、破坏形态、滞回性能、延性、恢复力特性和耗能能力等方面来综合评价钢筋混凝土剪力墙的抗震性能。

2.试件制作

试验要求里规定了剪力墙的影响因素有轴压比、高宽比、混凝土强度、边缘约束构件纵筋、边缘约束构件箍筋等参数。因此，本文就取轴压比、混凝土强度、约束边缘构件纵筋、约束边缘构件箍筋对剪力墙性能的影响。

10片试验剪力墙具体设计参数具体见表：

3.加载设计

3.1地梁与顶梁设计

地梁是为了模拟刚性基础并将墙体固定在试验室地板上。顶梁是用来模拟实际结构中现浇楼板对墙体的约束，充当水平荷载和竖向荷载的加载单元并锚固墙体纵筋。地梁和顶梁的尺寸分别为500mmX500mm, 400mmX400mm。地梁纵向配筋为4Φ14（梁底部）+3Φ14（梁上部），箍筋为Φ8@150；顶梁纵向配筋为3Φ14（梁底部）+2Φ14（梁上部），箍筋为Φ8@150。3.2加载装置

加载装置图以及各部分名称

3.3测点布置

具体测点布置分为两部分，分别如下：

（1）混凝土墙体与钢筋的应变测点

试验中，应变值由电阻式应变片测量，各应变片通过导线接到静态电阻应变片仪上，由显示器显示出读数。混凝土应变片沿墙体对角线等距布置10个，钢筋应变片在约束端部构件纵筋和箍筋端部设置，每端设置一个，每根纵筋均设。

（2）位移测点

为量测试件的水平侧向位移，安装4个位移计，沿试件高度安装，如图所示；支座处也安装一位移计，以量测支座水平位移；同时为量测试件转角变形，在试件两侧及对角方向各安装2个位移计。

位移测点布置图

3.4加载程序

试验所施加的荷载可参照实际受力状况确定，通常是先施加轴力，千斤顶严格对中，以防止墙体发生平面外失稳，可取满载的40 % ~ 60%重复加载2~ 3次，以消除试件内部组织的不均匀性，然后再加至满载并在试验过程中保持不变。然后按等增量△P施加反复作用的横向力P；当结构（钢筋）屈服后，改为由正负向变形（位移）增量△控制横向加载，直至构件破坏并丧失承载力。

横向力加载分为两阶段控制，具体如下：

荷载控制阶段：在试件达到屈服之前的小变形阶段，采用荷载控制并分级加载，首先施加试件计算开裂荷载的50％，每级荷载递增10kN作为下一等级控制点，且往复循环一次。

位移控制阶段：在试件达到屈服后，采用位移控制。即以屈服位移作为控制参数，实施等位移加载，即按Ay、2Ay⋯⋯方法加载，并在每一位移等级循环三次，按此制度加载，当试件破坏，无法继续加载，或水平荷城下降到最大荷载的85％时，停止试验。加载历程：△y 一2△y⋯⋯·一破坏。为了消除试件安装等因素的影响以及检验量测仪器反应是否正常，竖向荷载先施加其指定值的50％，重复加载三次，然后再加至满载。同样的理由，旌加水平荷载前，施加预计开裂荷载的30％，并重复两次，然后再正常进行。

4.试验观察与分析

按照经验分析，主裂缝将沿墙体一侧对角线分布，并逐渐加深变宽以至结构破坏，期间并将伴随着其他裂缝的产生和发展。对比不同因素控制下的墙体的各项指数的差别，如开裂荷载，极限荷载，顶点位移，钢筋与混凝土应变等定量分析各个因素对墙体承载力、抗震性

能及变形能力的影响，分析各个因素对墙体性能的影响。

5.试验安全

试验前应对试验室各项安全条例，仔细研读，做到心中有意识，针对具体试验应能预测可能发生的危险，采取正确的措施加以预防，防患于未然。