单排套筒连接混凝土剪力墙的受力性能与数值模拟研究

本文主要探讨了单排套筒连接在预制装配式混凝土剪力墙中的应用，通过数值模拟分析方法，借助ABAQUS有限元分析软件，对不同材料强度（如混凝土和钢筋）、轴压比以及配筋率等因素对剪力墙性能的影响进行了深入研究。作者郑冠雨、匡志平和程尧舜来自同济大学土木工程学院，他们针对这一关键技术进行了细致的实验设计与分析。 首先，研究发现，随着轴压比的增加，剪力墙的刚度有所提升，这是因为套筒连接提高了结构的整体稳定性。然而，当轴压比进一步增大时，剪力墙的承载力呈现出先增后降的趋势，这是由于在一定程度上轴压有利于提高剪力墙的抗压性能，但过高的轴压会导致整体失稳。与此同时，剪力墙的延性性能随轴压比的增大而减弱，表明过度的压缩可能导致结构在达到极限前就丧失了足够的塑性变形能力。 其次，混凝土强度等级的提高对剪力墙的最大承载力有着显著的正向影响，随着强度等级的提升，承载力也随之提升。然而，这种提升的效果并非线性，而是渐进的，高强混凝土对承载力的提升作用在一定点后趋于饱和。 钢筋强度的增加虽然能够略微提高剪力墙的承载力，但影响相对较小。这是因为，钢筋的强度增长主要体现在抵抗弯矩，对于剪切承载力的直接影响有限。 最后，配筋率的增大对剪力墙的最大承载力有一定提升，但效果不明显。然而，增加配筋率对于提高剪力墙的延性性能却更为关键，因为足够的配筋能确保结构在达到极限承载力之前有足够的变形空间，从而减缓结构破坏的速度。 这项研究为单排套筒连接预制装配式混凝土剪力墙的设计提供了重要的理论依据，强调了在实际工程中需要综合考虑各种因素，以实现结构的经济性、安全性和耐久性。通过数值模拟分析，工程师们可以更准确地预测和控制这种连接方式下剪力墙的性能，从而优化建筑设计和施工过程。