随着我国城镇化水平的不断提升，由地震引起建筑损坏而造成的社会影响和经济损失也在日益增加。灾后对建筑进行合理地震损伤评估不仅可以指导灾后修复工作，也为结构的性能设计提供参考。剪力墙作为建筑抗震的主要试件，其抗震性能直接影响结构整体的安全性能，而剪力墙性能化设计的前提是采用量化的方式评估其地震损伤程度，因此对其开展地震损伤评估具有重要的研究意义。 然而，目前对装配式剪力墙的损伤量化指标及评判标准的研究还鲜有报道。随着近年来装配式结构/试件的推广，出现许多新型的装配式剪力墙，如采用螺栓干连接装配式剪力墙，能够大幅度减少现场湿作业，提高施工效率、减小环境污染而得到广泛关注。但由于拼接区连接精度的限制和工艺要求，螺栓与螺孔之间不可避免地会存在间隙，使得螺栓易在反复荷载作用下产生滑移现象。螺栓的滑移会使拼接区的上下钢框发生相对错动，由于低周往复加载速率较慢，摩擦引起的耗能较小，可忽略不计；主要影响是错动引起的转角会增大试件的水平变形，属于试件的非真实损伤，使评估模型中的位移项和能量项中的极限变形和耗能变大，计算得到的损伤指数减小，造成剪力墙的损伤评估偏于良好，减小其安全储备系数而产生安全隐患。因此，剔除由产生的位移和耗能显得尤为重要。本文拟通过螺栓拼接式剪力墙的拟静力试验，研究螺栓拼接区的受力机理，并对其位移和耗能进行计算分析以剔除其影响，进一步提高试件的损伤评估精度。 本文通过四组剪力墙试验，研究现浇与装配式剪力墙的损伤特点，揭示滑移与试件变形和耗能之间的关系，基于传统Park-Ang模型进行改进，建立考虑滑移的损伤评估模型。 本文考虑螺栓滑移的影响，通过装配式剪力墙拟静力试验，对Park-Ang损伤模型进行了修正，结合试验数据验证了修正后的损伤模型，建立了损伤指标与损伤等级之间的定量关系，实现了对装配式剪力墙损伤的准确评估。具体工作如下： 首先，设计了四组剪力墙试件进行拟静力试验，其中一组为高宽比1.8的现浇试件，其余三组是高宽比分别为1.0、1.4、1.8的装配式剪力墙试件。试验中利用装配拼接区的监测结果，得到螺栓滑移的演变规律。 其次，由试验得到，螺栓滑移对试件的变形和能量耗散有一定的影响，引起试件损伤出现一定误差。为了实现精确损伤评估，关键是要消除螺栓滑移引起的影响。因此，将滑移引起的变形和相应的能量耗散进行量化后，对Park-Ang模型进行修正。 图3 螺栓滑移的量化 最后，利用以屈服位移、峰值位移、极限位移等性能点作为参考，建立损伤指标与损伤等级之间的关系，确定装配式剪力墙的损伤等级分类，并结合等级分类，对装配式剪力墙构件损伤进行合理评估。 (b)BPSW1.4 (c)BPSW1.0 图4 装配式剪力墙不同损伤程度下的位移 (1)推导了螺栓滑移引起的水平位移方程。通过方程计算，螺栓滑移引起的最大层间位移比为0.378%，占试件BPSW1.8总位移比的20%，说明滑移对变形有显著影响。 (2)提出了一种改进的Park-Ang损伤模型，该模型适用于考虑螺栓滑移影响的装配式剪力墙损伤评估方法。试验结果表明，根据所建立的损伤模型，评估结果与实际损伤情况吻合较好。 (3)提出了与损伤指标相关联的损伤等级分类方法，使准确评估装配式剪力墙损伤状态的目标成为可能。 0 该模型未考虑装配拼接区的螺栓螺孔、拼接钢板的厚度、宽度的尺寸参数，这些参数的改变会对评估结果产生显著影响。这些研究是我们下一步工作的重点。
来源：姜绍飞课题组；如有侵权，请联系删除