双阶屈服钢连梁联肢剪力墙体系的小震消能减震设计方法

提出了一种应用于联肢剪力墙体系的新型钢连梁,称之为双阶屈服消能钢连梁,并且在此基础上提出了基于小震消能的双阶屈服钢连梁联肢剪力墙体系的抗震设计方法。该新型钢连梁由两部分并联而成,分别是发生剪切屈服的核心板梁和发生弯曲屈服的外套箱形梁。在小震作用下,剪切屈服板梁进入塑性,发挥消能减震作用,弯曲屈服梁保持弹性从而保证结构的整体刚度。在中震及大震作用下,剪切屈服梁和弯曲屈服梁同时进入塑性,发挥更大的消能作用,使主体结构免遭过大的地震损伤。在合理考虑第1阶屈服力和第2刚度与第1刚度比的基础上,提出了针对双阶屈服钢连梁联肢剪力墙体系的小震消能减震设计方法.根据该方法设计了一个20层的双阶屈服消能钢连梁联肢墙结构,最后通过弹塑性时程分析验证了该方法的合理性。     

剪力墙结构体系连梁设计安全问题探讨

本文讨论了剪力墙结构中联肢墙在水平荷栽作用下的破坏,列举几种新型连梁结构体系及其优缺点,并提出相应的建议,与同行讨论.     

设置粘滞阻尼器短肢剪力墙的减震性能分析

短肢剪力墙结构已在我国的高层建筑中广泛运用,但相比于一般剪力墙其抗震性能有所消弱。文章运用有限元分析软件SAP2000建立了短肢剪力墙结构和其设置粘滞阻尼器的结构模型,对模型进行了在罕遇地震作用下的时程分析。通过比较,设置粘滞阻尼器的结构,其整个结构的地震反应得到显著降低。     

剪力墙结构体系连梁设计常见问题探讨

分析了剪力墙结构在水平荷载作用下的破坏机理.针对经常出现的连梁承载力超限和连梁截面设计不符合要求的情况,提出了设计建议.介绍了几种新型连梁设计体系.     

剪力墙结构减震设计实例

简述了建筑消能减震的设计原理,针对某剪力墙工程的结构受力特点,探讨了在连梁处布置金属剪切型阻尼器的结构设计方法,以有效提高结构的抗震性能。     

联肢剪力墙连梁阻尼器地震模拟试验研究

采用拟动力试验方法,对连梁阻尼器进行地震模拟试验研究,模拟结构的真实地震响应。首先,选取简单的单片双肢剪力墙结构模型,每层附加一个连梁阻尼器,选取El Centro和Taft两条地震波,分别进行35gal、140gal、220gal和620gal拟动力试验,构成8种试验工况;随后将其等效成单质点附加阻尼器体系,单质点系作为数值子结构,附加的阻尼器作为试验子结构,进行拟动力子结构试验,同时进行数值仿真验证。对比数值模拟与试验结果得出：拟动力子结构试验可以真实模拟结构地震响应;地震波输入过程中,连梁阻尼器性能稳定,无局部屈曲,对结构的减震效果良好,地震动能量输入越大,阻尼器发挥的作用越大。图10表4参7     

联肢剪力墙连梁阻尼器伪静力试验研究

连梁阻尼器属于平面内屈服型软钢阻尼器。通过对11个连梁阻尼器进行伪静力试验研究,结合试验现象及力-位移关系曲线对各型号连梁阻尼器的屈曲和破坏状况观察,判断其工作性态。采用数据拟合法对伪静力试验数据分析得到连梁阻尼器的双线性刚度、极限承载力和等效阻尼比的经验公式,为工程设计提供阻尼器的力学特性和本构关系。文中采用的研究思路为：提取试验结果,有限元模拟、调参,以调参后的有限元模型的解作为精确解,虚拟多种型号阻尼器,计算双线性刚度、极限承载力,回归经验公式,并确定阻尼器耗能能力评价标准。通过伪静力试验得出：双列孔连梁阻尼器的滞回性能良好,呈现整体屈曲;建议采用孔间柱长宽比α>2.5,两列孔的列间距与孔间距之比γ≥1.0,开孔率p∈［5%,20%］的双列孔连梁阻尼器。图19表5参9     

组合联肢剪力墙中连梁设计的若干问题

提出了组合联肢剪力墙体系联系度Dc的概念,推导了其计算方法,阐述了联系度在组合联肢剪力墙概念设计中的应用,并讨论了钢连梁或组合连梁的抗震设计、连梁与钢筋混凝土墙肢连接节点的不同构造方式和设计方法.     

框支剪力墙的阻尼器耗能减震方法研究

对于框支剪力墙结构,提出在结构底部框架部分,安装粘滞阻尼器的方法进行耗能减震控制,提高其抗震性能。运用大型有限元结构分析软件SAP2000建立了一栋21层的框支剪力墙结构模型,对其进行了纯底部框架结构、普通落地剪力墙结构和安装粘滞阻尼器状态下结构的地震时程分析。结果表明,粘滞阻尼器能够有效地降低整个结构的地震反应,地震时,输入结构的大部分能量由安装于底部的阻尼器耗散,从而保护了主体结构,耗能减震效果明显。     

Seismic behavior of coupled shear wall structures with various concrete and steel coupling beams

A novel 2‐level yielding steel coupling beam (TYSCB) has been developed to enhance the seismic performance of coupled shear wall systems. The TYSCB consists of a shear‐yielding beam designed to yield first under minor earthquakes and a bend‐yielding beam designed to yield under severe earthquakes. A comparison of seismic behavior of 4 20‐storey coupled shear wall structures with reinforced concrete coupling beams, complete steel coupling beams, fuse steel coupling beams, and TYSCB is presented. The dimensions and force‐displacement curves of these coupling beams are first designed. Nonlinear dynamic analyses on these structures are carried out under minor and severe earthquakes. The seismic behavior of these models is studied by comparing their storey shear forces, storey drift ratios and ductility demands. The results show that the base shear and storey drift of the structure with TYSCB under both minor and severe earthquakes are less than those of structures with concrete coupling beams and complete steel coupling beams. Furthermore, the ductility demand of coupled shear walls with TYSCB subjected to severe earthquakes can be greatly released compared with those using fuse steel coupling beams. This indicates that the proposed TYSCB has a better balance between ductility demand and energy dissipation, compared to traditional steel coupling beams.     

Seismic design and engineering practice of 10-story shear wall structure with replaceable viscoelastic coupling beams

Structures with replaceable energy-dissipating elements are attractive systems for improving building resilience. Damage in these structures is mainly limited to dissipating elements, which can be replaced after earthquakes. Among the energy-dissipating elements, viscoelastic dampers (VEDs) can dissipate energy even under small deformations while providing stable fatigue performances, which benefits high-rise buildings in resisting both wind and earthquake loadings. This paper presents the seismic design of an engineering practice of a 10-story shear wall building with replaceable viscoelastic coupling beams. A new type of viscoelastic material that has negligible frequency dependency is adopted to provide stable constraint for the wall piers. The design details, including VEDs, nonreplaceable segment, and the detachable connection, are exemplified. The numerical model of the replaceable structure is established and analyzed under dynamic loadings. Results confirm that the implementation of replaceable viscoelastic coupling beams improves structural seismic performance. The plastic rotation at the end of the coupling beam is significantly reduced up to 41.4% compared with the traditional coupled shear wall structure.     

新型SMA耗能连梁框架剪力墙结构抗震性能研究

钢筋混凝土框架-剪力墙结构在高层建筑结构中被广泛采用。根据延性抗震设计思想,连梁需在墙肢发生损伤前屈服以承担耗能。然而连梁跨高比较小,失效模式多为剪切破坏、属脆性破坏,耗能能力有限;且较严重的连梁损伤修复困难,影响结构地震后使用功能的快速恢复。为解决上述问题,提出在钢筋混凝土连梁中安装形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)阻尼器,改变连梁耗能模式。阻尼器中采用奥氏体SMA材料,地震过程中利用SMA的相变耗散地震能量,地震后由于SMA的超弹性性能,阻尼器变形可自动回复,没有残余变形。通过研究给出SMA阻尼器的关键设计参数,并将SMA阻尼器安装在一栋18层RC框剪结构的各层连梁中,进行阻尼器控制结构地震反应的参数分析,验证阻尼器控制结构地震反应的可行性。分析结果表明,连梁中设置SMA阻尼器能够有效减小RC框剪结构在大震作用下的位移反应。     

双肢剪力墙中连梁延性的研究

对双肢剪力墙的连梁采用数学方法进行了分析,并且考虑在不同情况下连梁所需的延性。     

美国组合联肢剪力墙抗震设计方法探讨

基于美国加州建筑规范及其引用的相关设计规程和ASCE组合结构委员会的建议,介绍了由钢筋混凝土剪力墙与钢连梁组合而成的组合联肢剪力墙的抗震设计方法。该方法包括：基于中震的水平地震作用计算、合理耦连比的选择、中震及大震水平作用下钢连梁与剪力墙的抗震性能目标、基于先钢连梁屈服后剪力墙屈服的预定屈服机制的构件设计与验算等。据此,建议我国组合联肢剪力墙的第一阶段抗震设计应基于中震水平而不是小震水平。建议方法可供完善我国组合联肢剪力墙结构抗震设计参考。     

不同连梁节点构造的联肢钢板剪力墙结构抗震性能试验研究

为研究不同连梁节点构造时联肢钢板剪力墙结构的抗震性能,制作了3个缩尺比例为1∶3的联肢钢板剪力墙试件。试件中连梁与柱的连接分别采用隔板贯通式焊接节点、穿芯螺栓节点和悬臂梁段-端板节点,竖向边缘构件采用方钢管混凝土柱。对3个试件进行了拟静力试验,得到了联肢钢板剪力墙的滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移等指标,分析了结构的延性、耗能能力、承载力及刚度退化等性能。结果表明,各试件位移延性系数均大于5.37,等效黏滞阻尼系数均大于0.211,刚度和承载力退化稳定,承载力退化系数均大于0.91。连梁节点的差异导致各试件的屈服顺序均不相同,采用穿芯螺栓连梁节点的试件,连梁先发生剪切屈服,耗能能力最优;采用悬臂梁段-端板连梁节点的试件,连梁与剪力墙板几乎同时屈服,耗能能力次之;采用焊接连梁节点的试件,连梁因节点焊缝断裂而破坏,试件初始刚度较高,承载力与耗能能力低于其他试件。总体上,各试件的剪力墙板与连梁均发生了较严重的破坏,实现了多道抗震设防的设计目标。     

带分段式连梁的钢筋混凝土联肢#br# 剪力墙拟静力试验及数值模拟

文章提出一种由耗能段和承重段组成的分段式钢筋混凝土连梁,通过低周往复加载试验及有限元数值模拟,对带分段式连梁的钢筋混凝土联肢剪力墙试件的抗震性能进行研究。结果表明：连梁耗能段比承重段更早开裂及屈服,且试验结束后裂缝更多更密集,表明耗能段起到主要的耗能作用,而承重段能始终可靠地承受重力荷载;试件的滞回曲线初期较饱满,呈梭形,后期出现明显的捏拢效应,曲线呈倒S形;试件的位移延性达到24左右,极限位移角达到1/40左右,表明其具有良好的变形性能;随着耗能段截面高度的增加,试件耗能能力增强,但承重段损伤加重。