施工缝对结构的抗震性能的影响与研究

赵国良 王雷 王诚杰 董成

摘 要：本文以地震中以“强梁弱柱”形式破坏的建筑为背景，以不同的要求对施工缝进行处理，通过对不同处理方法的构建进行对比，来研究其力学特性。本实验共制作9根试件，分为3组，每组1根整浇，1根按规范留置施工缝，1根经过简单处理留置施工缝。三组试件分别在0.4，0.6，0.8的设计轴压比进行低周反复试验。阐述了施工缝的不同留置方法对试件的极限承载力、刚度退化等的影响。

关键词：施工缝;力学性能;极限荷载;试验研究

1 绪论

历次地震中，框架结构在梁柱节点处出现破坏成为较为常见的现象，尤其底部为少墙体、大空间的空间布局结构，柱端留设施工缝的位置出现压碎，露出较平滑的柱横截面。因此，这种现象的出项是否与施工缝设在此处有关，值得进一步研究。本实验共制作9根试件，分为3组，每组1根整浇，1根按规范留置施工缝，1根经过简单处理留置施工缝。三组试件分别在0.4，0.6，0.8的设计轴压比进行低周反复试验。阐述了施工缝的不同留置方法对试件的极限承载力、刚度退化等的影响。

2 试验方案

本实验共制作9根试件，分为3组，每组1根整浇，1根按规范留置施工缝，1根经过简单处理留置施工缝。三组试件分别在0.4，0.6，0.8的设计轴压比做力学破坏实验。

2.1 试验材料

（1）混凝土材料：混凝土设计强度等级C30，水泥使用冀东水泥有限公司生产的32.5普通硅酸盐水泥，细骨料为中砂，粗骨料为粒径5-25mm的碎石。水泥、细骨料、粗骨料、水配合比为1∶2.34;3.35∶0.69。

（2）钢筋：试验构件配筋纵筋、箍筋的配置完全相同，纵筋使用Φ18钢筋，箍筋使用Φ6钢筋。

2.2 试验构件

按照三种施工缝的不同处理方式，制作三组试件，每组三个。为了计算试件的实际强度，每次浇筑制作3块尺寸为150×150×150mm的立方体试块，与试件同条件养护。

3 力學性能试验结果与机理分析

滞回曲线：在低周反复荷载作用作用下，构件变形随着荷载逐级增加，构件位移也不断增大，直至构件出现屈服、达到最大承载力。屈服强度=弹性模量×屈服应变，由上面的材料性能可求出钢筋的屈服应变，与屈服应变相对应的即为屈服位移。据此可得到各组构件的滞回曲线如下图：

在低周反复试验过程中，试件在设备加载作用下都会产生位移，试验中对每根试件在逐级变化的加载力作用下的位移进行对应记录，将每根试件的力与位移对应关系画在横轴为位移、纵轴为力的坐标平面内，并将其按照加载路线进行连接，每根构件都可以得到与其相应的力-位移曲线，如上图所示，也就是通常所说的滞回曲线。通过滞回曲线中极限位移、极限承载力可以比较直观判断不同构件的力学性能，通过上图各构件的滞回曲线可以发现以下特点：

（1）在轴压比（0.4）较小时，施工缝按规范处理构件的力学性能与蒸浇构件无明显差别，施工缝简单处理施工缝的构件力学性能明显不如另两种。

（2）相较于整浇构件与按规范处理构件，施工缝处理简单构件在各轴压比下，力学性能都要差一些，但是随着轴压比的增加，这种差距越来越小，甚至在高轴压比时，与另两者接近。这说明轴压比可以减轻施工缝，尤其是施工质量不佳的施工缝对结构力学性能的影响，轴压比的增大对施工缝有利。

（3）通过对整浇构件与按要求处理施工缝的构件在各轴压比下进行对比发现，两者力学性能均比较接近且相似，这说明施工缝如果处理得当并不会给构件带来较大影响。

（4）通过对每种施工缝不同处理方法构件在三种轴压比作用下的极限荷载、极限位移比较发现，随着轴压比增大，每种构件的极限承载力没有明显变化，但极限位移有明显减小的趋势。这反映出轴压比对构件延性产生了影响，轴压比越小延性越好，轴压比越大延性越差。

4 结论

通过对三组试件在不同轴压比下进行低周反复试验，得到了各试件的力学性能指标，在进行纵、横多角度度对比后，可发现一方面如施工缝位置处理良好，构件的承载能力不会出项明显变化，另一方面随着高轴压比增大，施工缝的处理不良带来的影响会被减弱。因此施工过程中应提高对施工缝处理的重视程度，避免因施工缝处理不到位给建筑带来危害。

参考文献：

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