带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙有限元模拟

为了研究带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙的抗震性能,首先利用ABAQUS有限元软件建立了带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙的弹塑性有限元模型,验证了模型的正确性;随后,对9个带斜筋的剪力墙进行了拓展分析,讨论了墙体配筋率、边缘构件配筋及轴压比对带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙抗震性能的影响。结果表明:墙体配筋率的增加可提高承载力,斜筋呈扇形布置墙体延性较好;边缘构造箍筋间距越大,承载力越低,且峰值荷载后承载力下降越明显,延性较差;随着轴压比的增大,斜筋对于剪力墙延性的提高作用越明显。     

配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究

在水平地震作用下,低轴压比的单排配筋混凝土剪力墙易在底部施工缝处产生剪切滑移现象,影响其耗能能力,在剪力墙底部配置斜向钢筋可以较好地避免此现象发生。为研究配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙的抗震性能,对3个1/2缩尺的单排配筋混凝土双肢剪力墙进行了拟静力试验,研究了在墙肢及连梁中配置斜筋对混凝土双肢剪力墙破坏机制与抗震性能的影响。对比分析了配置斜筋双肢墙与未配置斜筋双肢墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度和耗能能力。试验结果表明:在墙肢配筋量相同的条件下,在墙肢底部设置适量的斜筋,可提高双肢墙的延性和耗能能力,并对其破坏机制产生影响;在墙肢分布钢筋量不变条件下,在墙肢底部和连梁中增设斜筋,可明显提高双肢墙的延性和耗能能力。     

带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙抗震性能研究

为适应抗震设防地区对多层住宅结构具有良好抗震性能、施工简便、造价低、绿色节能等特点的发展要求,提出带斜筋单排配筋混凝土剪力墙,再结合部分免拆建筑模网技术,形成新型抗震节能多层住宅结构体系。为了解带斜筋单排配筋Z形截面墙体的抗震性能,进行2个相同配筋量的Z形截面剪力墙低周反复荷载试验,1个为普通双向单排配筋剪力墙,1个为带斜筋的双向单排配筋剪力墙。在试验基础上,对比分析其承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能能力及破坏特征等抗震性能,建立其极限承载力简化计算模型。研究表明:带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙的抗震性能明显优于普通双向单排配筋剪力墙,能更好地满足多层住宅结构抗震设计要求。     

带斜筋单排配筋T形截面剪力墙的抗震性能

为取代黏土砖多层住宅结构,提出带斜筋单排配筋混凝土剪力墙多层节能住宅结构,其抗震性能显著优于砖砌体结构,且与普通混凝土剪力墙结构相比,具有施工简便、造价低的特点,便于推广应用。为了解该新型结构体系中T形截面剪力墙的抗震性能,对1个单排配筋T形截面混凝土剪力墙和1个带斜筋单排配筋T形截面混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,对比分析其承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能能力及破坏特征。试验研究表明,斜筋可以有效限制剪力墙的基底剪切滑移,使得带斜筋单排配筋T形截面混凝土剪力墙的抗震性能明显优于不带斜筋单排配筋T形截面混凝土剪力墙,可以更好地满足多层住宅结构抗震设计要求。     

斜筋对大洞口率单排配筋双肢墙的抗震性能影响研究

单排配筋混凝土剪力墙易在基底施工缝处发生剪切滑移,影响其抗震性能。为了解在剪力墙底部配置斜向钢筋对大洞口率单排配筋混凝土双肢墙的抗震性能影响,对1个底部配置斜筋的双肢墙和1个未配置斜筋的双肢墙进行了低周反复荷载试验,并用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟分析,研究了试验模型的破坏特征、滞回性能、承载力、延性、刚度和耗能能力。结果表明：对于洞口率较大的单排配筋混凝土双肢墙,在保持墙肢总配筋量不变条件下,墙肢底部适当配置斜向钢筋可限制其剪切变形发展,避免墙肢底部施工缝处发生剪切滑移现象,对双肢墙的延性和耗能能力有一定的提高作用。     

钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙地震损伤试验研究

为研究钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙的地震损伤规律,设计、制作了4片不同构造形式的剪力墙试件,进行了低周反复加载试验,并分析了试件地震损伤演化过程;对各试件进行基于能量法的地震损伤分析,研究了钢管混凝土边框和带斜筋柱式配筋形式对试件地震损伤的影响。结果表明:钢管混凝土边框和带斜筋柱式配筋的构造组合显著减小了试件地震损伤指数,提高了试件抗震性能,其中柱式配筋形式可以大幅提高试件延性性能,斜筋能够加强试件抗侧刚度,钢管混凝土边框在加载后期可以为试件提供良好的承载力、刚度和变形储备;所建立的地震损伤评定模型,较好地体现了钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙损伤指数与试验损伤形态之间的关系。     

低配筋带缝冗余剪力墙的抗震试验研究

充足的冗余性能可以为剪力墙在地震作用下提供多道抗震防线,提高其抵御地震作用的能力。为研究冗余剪力墙的抗震性能,设计2个低配筋带缝冗余剪力墙试件,一个试件含有单排配筋混凝土墙肢,一个试件含有配筋砌体墙肢,进行低周反复荷载试验。分析研究试件的破坏过程和破坏机理、滞回特性、强度衰减、刚度退化和耗能能力。试验结果表明,2个低配筋带缝冗余剪力墙受力破坏时都有明显的层次性,在墙体薄弱部分破坏后剩余结构能继续承载,表现出较好的冗余特性,且单排配筋混凝土带缝冗余剪力墙同配筋砌体带缝冗余剪力墙相比,滞回环更为饱满,具有更好的耗能能力和后期承载性能,抗震性能更好。     

低轴压比半装配式单排配筋再生混凝土剪力墙抗震性能试验研究

半装配式单排配筋混凝土剪力墙是由带预留孔的上层预制剪力墙、带墩头钢筋的下层预制剪力墙、上下墙体间坐浆层、纵横墙交接处的现浇暗柱等组成。下层预制剪力墙顶部的单排竖向墩头钢筋伸入上层预制墙体底部的预留孔中,采用灌浆锚固的方法连接。通过4个低轴压比、不同剪跨比的工字形单排配筋再生混凝土剪力墙试件（包括2个半装配式、2个现浇式剪力墙试件）的低周反复荷载试验研究,分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回特性等,研究其损伤演化过程和破坏机制。结果表明：剪跨比1.0时,剪力墙呈剪切破坏,试件的承载力较高,剪跨比15时,剪力墙发生以弯曲破坏为主的弯剪破坏,承载力较低,但延性较好;在设计轴压比0.15下,半装配式单排配筋剪力墙的综合抗震性能与现浇剪力墙接近,可用于低、多层建筑结构中。     

框支配筋砌块砌体剪力墙抗震性能试验研究

运用子结构方法对两榀框支配筋砌块砌体剪力墙结构(底部框架配筋砌块砌体剪力墙和底部框剪配筋砌块砌体剪力墙结构,均为14层)进行了1/4比例模型的多自由度子结构拟动力地震反应试验;研究了地震作用下该结构的动力反应和破坏机理;分析了试验模型的受力特点和破坏形态。试验结果表明:采用子结构技术对框支配筋砌块砌体剪力墙这类复杂高层结构进行拟动力试验是可行的;本试验能够合理体现结构在不同大小的地震中的反应情况;底部框剪-上部配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能远好于底部框架-上部配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能,并且符合我国规范多道抗震设防的设计思想;初始弹性侧移刚度比对框支配筋砌块砌体剪力墙结构的薄弱层位置、弹塑性变形性能和破坏形态的影响较大。     

双向单排配筋高剪力墙抗震试验及计算分析

双向单排配筋混凝土剪力墙适用于多层住宅结构,为将其抗震性能与砖砌体结构进行比较,研究低配筋率、水平分布钢筋端部锚固形式、不同边缘构造对高剪力墙抗震性能的影响,进行了4个剪跨比为2.0的高剪力墙低周反复荷载试验研究,其中3个为不同设计参数的混凝土剪力墙,1个为约束配筋页岩砖砌体剪力墙。分析比较了各剪力墙的滞回特性、承载力、延性、刚度及其退化过程、耗能能力及破坏特征。在试验研究基础上,给出了其承载力简化力学计算模型与公式,计算结果与试验结果吻合较好。研究表明,双向单排配筋混凝土高剪力墙的抗震性能优于砖砌体墙,满足多层住宅结构抗震设计要求。     

钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

采用型钢桁架代替钢筋配置在剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙（以下简称“桁架剪力墙”）,该剪力墙兼具钢结构延性好和混凝土结构受剪承载力高的优点,且能够克服钢结构耐腐蚀、耐火性能较差的缺点,其通过钢桁架替代钢筋更有利于装配化施工。对4个剪跨比为1.65的钢桁架剪力墙进行拟静力试验,通过试验得到的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等,研究了不同轴压比（0.21和0.26）和不同抗剪键（短钢筋抗剪、短钢筋和栓钉共同抗剪）对剪力墙抗震性能的影响。采用有限元软件ABAQUS对钢桁架剪力墙进行参数分析,进一步考察了轴压比（0.2、0.3和0.4）、桁架竖杆含钢率（1.43％、2.09％和2.71％）和腹杆含钢率（1.37％、2.02％和2.64％）对其受剪性能的影响,并提出剪力墙受剪承载力计算公式。研究结果表明：当轴压比大于0.3时,随着轴压比的提升,剪力墙的受剪承载力有下降的趋势;钢桁架设置抗剪键对于剪力墙的受剪承载力影响不大,但能提高剪力墙的刚度和耗能能力;钢桁架竖杆含钢率对剪力墙受剪承载力有较大提升作用,而桁架腹杆含钢率对剪力墙受剪承载力的提升作用较小。计算钢桁架-混凝土剪力墙的受剪承载力时,可不考虑腹杆受压时平面外的失稳问题。     

边缘配置高强纵筋装配式中高强再生混凝土剪力墙抗震性能研究#br#

为促进高性能绿色建筑结构发展,推动高强钢筋和中高强再生混凝土的工程应用,研发了边缘构件采用环筋扣合连接方式且配置高强纵筋的装配式中高强再生混凝土剪力墙,对6个剪跨比为2.2的装配式混凝土剪力墙进行了低周反复荷载试验。分析了不同再生粗骨料取代率、混凝土强度、边缘暗柱纵筋强度及搭接位置对装配式再生混凝土剪力墙的破坏形态、滞回性能、承载力、延性、刚度退化规律、耗能能力等抗震性能指标以及可恢复性能的影响。试验结果表明：边缘构件配置高强钢筋的装配式中高强再生混凝土剪力墙的破坏形态以弯曲破坏为主;再生粗骨料取代率对装配式中高强再生混凝土剪力墙的承载力、延性和耗能能力影响不大,各剪力墙均具有较好的抗震性能;边缘暗柱采用HRB600纵筋可有效提高装配式中高强再生混凝土剪力墙的承载力、耗能能力和可恢复性能;边缘暗柱纵筋在剪力墙底部塑性铰区搭接,会导致装配式中高强再生混凝土剪力墙的延性明显下降。给出了边缘配置HRB600纵筋的装配式中高强再生混凝土剪力墙水平承载力计算式,计算结果表明普通混凝土剪力墙的水平承载力计算模型同样适用于该装配式剪力墙结构。     

Cyclic loading test of T‐shaped mid‐rise shear wall

Shear wall systems are the most commonly used lateral load resisting systems in high‐rise buildings. Six 1:2 scale mid‐rise T‐shaped reinforced concrete shear wall specimens with aspect ratio of 1.75, 2.15 and 2.80 were respectively tested under reversed cyclic loading. The seismic behavior and displacement ductility were investigated. The effects of aspect ratio, axial load level and transverse steel ratio on the seismic behavior and displacement ductility were also analyzed. Test results were discussed and compared with T‐shaped steel–concrete composite shear wall. Results mainly showed that the T‐shaped shear wall specimens mainly presented bending–shear failure mode and were all destroyed because of the concrete crushing at the web (negative direction) and the longitudinal reinforcement of the web reaching the limited deformation (positive direction), showing that the web was the weakest part of T‐shape shear wall. The ductility of the specimens was decreased, and the ultimate load‐bearing capacity was increased by increasing the axial load. To specimens with smaller aspect ratio and higher axial load ratio, the special transverse steel ratio of the web should be increased to improve the crushing strain of the confined concrete of the web in order to satisfy the ductility of the walls. The seismic performance was obviously improved in the T‐shaped steel–concrete shear wall compared with that of the T‐shaped reinforced concrete shear wall. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

内嵌聚苯板高强混凝土复合剪力墙抗震性能试验研究

内嵌聚苯板复合剪力墙是一种新型的承重多功能墙板,对3个内嵌聚苯板高强混凝土复合剪力墙模型进行低周反复荷载试验,对高强混凝土复合剪力墙的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性及破坏特征进行研究,重点研究斜向钢筋支撑配筋率不同对墙体抗震性能的影响。试验结果表明:在3个高强混凝土复合剪力墙构件中,带有斜向支撑钢框架高强混凝土复合剪力墙的抗震性能比普通钢框架高强混凝土复合剪力墙明显提高,而且随着配筋率的提高,高强混凝土复合剪力墙的承载力、后期刚度、延性等也随之明显提高。     

L形边框单排配筋保温模块矮剪力墙抗震性能研究

进行4个足尺再生混凝土矮剪力墙试件的低周反复荷载试验,包括1个无EPS（模塑聚苯乙烯）保温模块剪力墙试件,3个带EPS保温模块剪力墙试件。对比分析各试件的承载力、延性、刚度、耗能和损伤演化规律|研究了保温模块及砂浆面层、再生混凝土强度、墙体分布钢筋配筋率对L形边框单排配筋矮剪力墙抗震性能的影响。研究表明：提高混凝土强度和分布钢筋配筋率可一定程度提高墙体的承载力和弹塑性变形能力|与无保温模块剪力墙试件相比,L形边框保温模块单排配筋矮剪力墙具有良好的抗震性能。     

钢法兰-榫式连接的装配式RC柱抗震性能试验研究

结合干式连接和湿式连接的优点提出了一种用于装配式钢筋混凝土柱(reinforced concrete,RC)的钢法兰-榫式连接,采用试验方法研究了该类连接的装配式RC柱的抗震性能。设计并制作了1个现浇柱试件和3个钢法兰-榫式连接的装配式柱试件,开展了试件的拟静力试验,研究了各试件的破坏过程及破坏形态,分析了钢法兰-榫式连接方式、钢法兰的钢腹板厚度及混凝土榫头箍筋配筋参数对试件破坏模式、滞回耗能性能、变形能力和关键点处应变的影响。试验结果表明,3个装配式试件的延性系数均大于4.0,变形能力和现浇试件相当,等效黏滞阻尼比均在0.2左右,表现出良好的延性及耗能性能;现浇试件XJ-1与装配式试件ZJ-1以柱底压弯破坏为主,装配式试件ZJ-2和ZJ-3分别发生腹板压弯破坏和榫头剪切破坏,试件ZJ-2的耗能能力较弱而试件ZJ-3的延性较差;腹板的厚度减小会降低钢节点的承载能力并导致腹板和上、下端板的应变增大,混凝土榫头箍筋配筋的减少导致榫头纵筋应变显著增加;装配式柱的柱纵筋的应变与现浇柱相当,表明钢节点能够有效传递纵筋应力。试验结果可为此类连接的装配式RC柱的设计提供参考。