全装配混凝土模块结构竖缝螺栓连接面外受拉性能试验研究

摘要

模块化建筑的结构性能很大程度上取决于连接节点的整体性，本文以全装配混凝土模块结构的竖缝螺栓连接节点为研究对象，对10组节点试件进行面外拉伸试验，结果表明：在拉伸荷载作用下，竖缝连接节点可能出现梁的偏心受弯破坏、板的冲切破坏、板的弯曲冲切联合破坏和板的剪切破坏等破坏模式，破坏过程主要经历预应力损失、弹性加载、弹塑性发展、脆性破坏四个阶段；节点的力学性能与到肋的距离D₁、连接墙长度L以及预埋钢板等因素有关；肋的存在有助于提高节点的面外承载能力，随着D₁的增加，肋的增强作用逐渐降低；足够的连接墙长度L使冲切锥充分开展，冲切环完整；节点区域预埋钢板能够明显提高试件的承载能力、变形能力和刚度，但增大预埋件尺寸对试件的力学性能影响不明显.基于上述试验结果，工程建议：节点到肋的距离D₁宜小于485 mm，连接墙长度L宜超过D₁+300 mm，为了降低材料用量，优先选用V1形预埋件.本文针对冲切破坏模式，考虑混凝土板、钢筋和预埋钢板三者共同的抗冲切作用，提出节点受冲切破坏承载力计算公式，与试验值进行比较得出计算公式偏于保守的结论，考虑到混凝土材料变异性较大，该公式安全储备高，计算方法基本合理.

关键词

预制混凝土 / 模块结构 / 螺栓连接 / 竖缝节点 / 面外受拉性能 / 试验研究

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52208186,52278197）; 四川省自然科学基金资助项目（2023YFQ0046,2022NSFSC1016）