Page 287 - 《振动工程学报》2026年第3期

第 3 期 张品乐，等： 塑性铰区采用混杂纤维 ECC 材料一字形截面短肢剪力墙抗震性能研究 887

图 2 ECC 单轴拉伸应力-应变曲线
Fig. 2 Uniaxial tensile stress-strain curves of ECC
表 2 纤维材料力学性能
Tab. 2 Mechanical properties of fiber materials
纤维 长度/ 直径/ 密度/ 抗拉强度/ 弹性模量/
种类 mm mm (g∙cm ) MPa GPa
−3
图 1 试件尺寸及配筋图（单位：mm）
PVA-R 12 0.04 1.3 1580 39.8
Fig. 1 Dimensions and reinforcement details of specimens
PVA-G 12 0.04 1.3 1540 37.2
（Unit： mm）
SF 13 0.20 7.8 2850 210
表 1 试件参数
Tab. 1 Parameters of specimens 表 3 钢筋材料力学性能
Tab. 3 Mechanical properties of rebar materials
试件编号 设计轴压比 墙体端部箍筋间距/mm
RCW-1 0.17 100 钢筋种类 屈服强度/ 极限强度/ 延伸率/ 弹性模量/
MPa MPa % GPa
RCW-2 0.50 50
6 540 788 15 206
ECCW-1 0.17 100
12 574 702 16 207
ECCW-2 0.34 100

ECCW-3 0.17 50 表 4 混凝土材料力学性能
Tab. 4 Mechanical properties of concrete materials
ECCW-4 0.75 50
混凝土种类 f cu /MPa f c /MPa f tu /MPa ε tu

各墙体均采用卧式浇筑，对于ECCW⁃1~ ECCW⁃4 高强混凝土 62.3 41.2 3.36 —
试件，首先，在 ECC 材料与普通混凝土接触面放一 ECC 35.2 23.4 3.41 22600×10 −6
隔板，先浇筑 ECC 材料，并充分振捣。待其初凝并 普通混凝土 50.5 33.8 2.64 109×10 −6
形成一定强度后拆掉隔板，对 ECC 材料与混凝土接 注： f cu 表示各类混凝土立方体抗压强度， f c 表示轴心抗压强度， f tu 表
触面进行打磨，再对墙体剩余区域进行普通混凝土 示混凝土的轴心抗拉极限强度。
浇筑，并定期对墙体进行浇水养护。
1. 3 试验方案
1. 2 材料力学性能
试验首先施加竖向荷载到指定值，试验过程中
本次试验 ECC 采用的配合比为：水泥∶粉煤灰∶ 保持不变，水平荷载采用荷载和变形混合控制机制，
砂∶水=1∶1.8∶0.6∶0.56。为满足高韧性要求，本课 屈服前以 20 kN 为水平加载增量，每级循环一次，屈
题组在普通水泥基中掺入体积掺量为 1.5% 的日产 服后以 0.5 倍屈服位移为位移加载增量，每级循环

PVA（PVA ⁃ R），体 积 掺 量 为 0.5% 的 国 产 PVA 三次，直至试件破坏或承载力下降到峰值荷载 85%
（PVA⁃G）和体积掺量为 0.4% 的钢纤维 SF，制作出 以下，停止加载。试验加载装置如图 3 所示。试验
成本相对较低且性能较好的混杂纤维 ECC，用于短 在 顶 部 加 载 梁 中 心 和 1/2 墙 高 处 各 布 置 一 个 位 移

肢剪力墙塑性铰区；对具有相同配合比的三个 ECC 计，以测量其水平位移。在墙体下部沿 45°对角线方
狗骨试件进行单轴拉伸试验，其应力⁃应变曲线如 向各安装一个位移计，以测量其剪切变形。在墙体

图 2 所示。纤维、钢筋、混凝土的材料力学性能分别 下端截面的纵筋和墙肢端部箍筋上布置应变片，以
如表 2、3、4 所示。 测量纵筋和约束箍筋的应变。