带可更换部件的联肢剪力墙抗震性能研究

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能和破坏模式,以一片10层联肢剪力墙为例,对带有可更换部件的联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了地震反应时程对比分析。计算结果表明,在地震作用下,可更换连梁和可更换墙脚部件先后屈服,破坏集中在可更换部件上,带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能显著提高。     

带可更换部件的联肢剪力墙抗震性能研究

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能和破坏模式,以一片10层联肢剪力墙为例,对带有可更换部件的联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了地震反应时程对比分析。计算结果表明,在地震作用下,可更换连梁和可更换墙脚部件先后屈服,破坏集中在可更换部件上,带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能显著提高。     

新型跨中截断式可更换钢连梁设计与抗震分析

提出一种新型跨中截断式可更换耗能钢连梁的设计方案,利用有限元分析软件ABAQUS建立了新型跨中截断式可更换钢连梁的非线性有限元模型,并将设有新型钢连梁阻尼器的联肢剪力墙结构与传统钢筋混凝土连梁-剪力墙结构的变形云图、滞回曲线、骨架曲线以及层间位移作了对比分析。分析结果表明:设有新型阻尼器连梁的联肢剪力墙结构滞回曲线最外环所包含的面积大致为传统混凝土连梁-剪力墙结构的1.886倍,提高了结构的抗震性能,且具有较传统混凝土连梁-剪力墙结构更大的极限承载力和抗侧刚度,并具有震后灵活更换的优点。     

FRC连梁联肢剪力墙数值模拟及设计方法

运用有限元软件ABAQUS建立剪力墙数值模型,分别对2个对称双肢剪力墙试件和2个塑性铰区采用纤维增强混凝土(FRC)的悬臂剪力墙试件在低周反复荷载作用下的抗震性能进行数值计算,计算结果与试验结果比较吻合,表明该模型可较准确地分析FRC连梁联肢剪力墙构件在低周反复荷载作用下的抗震性能.利用所建立的数值模型,讨论了联肢墙中用FRC连梁替代普通混凝土连梁的优越性,并探讨了耦合率对FRC连梁联肢剪力墙抗震性能的影响.结果表明,用FRC替代普通混凝土作为连梁基体,可以显著提高联肢剪力墙结构的耗能能力和延性,增大其初始刚度,减缓刚度退化程度;随着联肢剪力墙耦合率的增加,联肢剪力墙的刚度和承载力提高,但当耦合率过大时,形成强连梁体系,结构的延性和耗能能力将显著下降.     

新配筋方案联肢剪力墙的有限元仿真分析

钢筋混凝土联肢剪力墙具有较好的抗震性能,是现代高层结构中常用的结构形式,而洞口连梁是墙肢之间的传力纽带,其强度、刚度和变形性能决定联肢剪力墙的抗震性能。因此设计高延性、良好塑性耗能的小跨高比连梁联肢剪力墙是国内外研究人员至今有待解决的问题之一。本文基于刘清山等人的试验研究,用ABAQUS非线性分析了沿连梁截面高度配置分层封闭箍筋,并在箍筋顶、底部纵筋靠近墙肢1/4梁高的长度范围内套上PVC套管,且墙肢底部约束边缘构件采用分段配箍、墙肢端部1/4墙宽度范围内纵筋外部套上PVC套管的新配筋方案。分析结果表明,新配筋方案不仅施工简便,结构的受剪承载力、延性和变形也有所提高。     

装配式开洞钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究洞口偏置装配式钢管混凝土组合剪力墙结构的抗震性能,对3片两层单跨缩尺比为1∶3的开洞剪力墙进行了拟静力试验。剪力墙的主要变化参数为洞口位置,洞口偏心率分别为0、30%、60%,对比分析了剪力墙的承载能力、滞回性能、耗能性能及刚度退化等。研究结果表明:洞口偏置导致正负向加载时剪力墙的承载力、刚度、延性以及连梁受力不同;洞口偏心率为0和30%的剪力墙,表现出较好的抗震性能,随着偏心率的增大,剪力墙的承载力、延性及耗能能力均显著降低,刚度退化快;当2个墙肢截面高度相差3倍以上时,含钢管混凝土暗柱的小墙肢会过早出现受拉破坏,为此应避免开边洞情况。     

附加黏弹性可更换连梁的剪力墙结构抗震性能分析

为了减轻钢筋混凝土联肢剪力墙结构的损伤破坏,尽快恢复连梁的使用功能,提出将钢筋混凝土连梁跨中截断安装黏弹性剪切耗能型阻尼器,使其在小震、中震、大震作用下均可耗能以减轻对剪力墙结构的损伤破坏,震后可对阻尼器进行更换以恢复连梁的使用功能。基于ABAQUS有限元软件,以一榀12层联肢剪力墙为例,利用时程分析方法,得到联肢剪力墙结构的基底剪力、墙肢损伤、层间位移和顶点加速度等性能指标,通过对比分析安装阻尼器前后联肢剪力墙结构的地震响应指标,结果表明,附加黏弹性剪切耗能型可更换连梁的剪力墙结构可以有效控制结构的地震响应,减轻剪力墙的损伤破坏,实现震后功能的快速恢复。     

小跨高比连梁新配筋方案的受力性能研究

连接墙肢与墙肢的连梁是剪力墙结构中的重要耗能构件。用ANSYS9.0对沿梁截面高度配3层箍筋的小跨高比连梁的受力性能进行了非线性有限元分析,分析了连梁在反复水平荷载作用下的强度、刚度、裂缝开展情况、钢筋和混凝土的应力及应变分布规律。研究表明:小跨高比连梁配3层箍筋时,有效地约束了混凝土裂缝开展,各受力钢筋的承载力得到了充分发挥,连梁具有较好的延性和耗能能力。     

高层住宅剪力墙结构设计

1 墙肢长度和厚度的选取 1.1 墙肢的长度 剪力墙墙肢长度(即墙肢截面高度)一般不宜大于8m.结构设计中的剪力墙结构应具有延性,细高的剪力墙(高宽比大于2)容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏.当墙的长度很长时,为了满足每个墙段高宽比大于2的要求,可通过开设洞几将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙,洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比宜大于6),使其可近似认为分成了独立墙段.     

连梁刚度对不等肢剪力墙刚度的影响研究

针对实际工程中出现的钢筋混凝土不等肢剪力墙结构的现状,文章利用软件MIDAS GEN8.0有限元分析软件建立了双肢不等肢剪力墙有限元模型,对连梁与不等肢剪力墙肢刚度的关系进行了静力弹塑性分析,并深入研究了影响因素,分析结果表明:连梁、小墙肢的刚度越大,其整体受力体系刚度越大。     

高烈度区联肢墙抗震优化设计方法

近年来,由于大量超高层建筑的兴建,联肢剪力墙结构体系被广泛采用。其中混合联肢剪力墙由于结合了钢和混凝土材料的优点,抗震性能较传统的联肢剪力墙有了明显改善,已成为近年来的研究重点。对国内外混合联肢剪力墙的试验研究以及分析等进行了综述,详细回顾了过去几十年混合联肢墙(包括钢连梁联肢墙,可更换连梁联肢墙以及钢桁架连梁联肢墙)的发展,并对混合联肢剪力墙的进一步研究和设计做了展望。     

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。     

地震作用下短肢剪力墙结构的协同工作分析

通过对短肢剪力墙结构在地震作用下的协同工作分析，建立了楼层单元力学模型，并在假设连梁两端为铰支的条件下得到了短肢剪力墙内力和位移的计算公式。算例分析表明，即使在各墙肢等效抗弯刚度相等时，外侧墙肢所承担的地震作用剪力较大，但各短肢剪力墙墙肢所承担的地震作用剪力可近似地按抗弯刚度分配。短肢剪力墙结构的变形曲线为弯曲型，仅与总的等效抗弯刚度有关，而与各墙肢等效抗弯刚度的分配无关。     

联肢墙的墙肢和连梁的刚度关系分析

根据联肢墙的受力特点,对剪力墙墙肢和连梁刚度关系进行分析,寻找规律,确定剪力墙墙肢与连梁的合理刚度比.并针对剪力墙小墙肢抗剪不足的问题,提出设计建议.     

局部填充构造对新型装配整体式混凝土剪力墙结构整体性能影响分析

系统计算分析了新型高层装配整体式混凝土剪力墙结构局部填充轻质材料的常用构造做法对结构整体性能的影响。从单片墙到联肢墙,再到具体工程实例,对比分析了不同填充构造、不同计算模型、不同高宽比的剪力墙结构在地震作用下的刚度、层间位移角、层剪力和墙肢内力的差异。分析结果表明,地震作用下目前常用的预制结构填充构造对整体结构刚度和墙肢内力影响较大,在设计中不应简单忽略,并对改进方法提出了建议。     

考虑几何参数影响的联肢剪力墙抗震性能研究

耦联比是反映联肢剪力墙墙肢与连梁的耦合作用程度的重要参数。然而,耦联比与结构体系的非线性特征高度相关,导致在结构初步设计阶段难以确定。因此,有必要引入在初步设计阶段即可方便确定的其他参数。本研究采用连梁跨高比和墙肢高宽比来代替耦联比,设计了9个联肢剪力墙原型结构,利用增量动力分析方法,研究了连梁跨高比和墙肢高宽比对钢筋混凝土联肢剪力墙地震易损性特征和极限承载力的影响。采用双因子二次响应面法进一步揭示了连梁跨高比和墙肢高宽比的组合对联肢剪力墙整体性能的影响,得到响应变量的最优值,并利用曲线拟合找出连梁跨高比和墙肢高宽比最优关系。结果表明,连梁跨高比和墙肢高宽比可以有效地作为耦联比的补充,在初步设计阶段作为衡量钢筋混凝土联肢剪力墙的整体抗震性能的参数。     

带板双连梁与带板单连梁的对比分析及工程应用

通过有限元分析软件ANSYS分别建立带板双连梁和带板单连梁联肢剪力墙结构模型,并在结构顶点施加水平荷载,研究带板双连梁与带板单连梁在水平荷载作用下的受力性能。分析带板双连梁的连梁、墙肢内力、顶点最大位移、破坏形态、结构极限承载力及延性等特性,并与带板单连梁进行对比研究。研究结果表明:带板双连梁在不影响水平力传递的基础上,能有效降低连梁剪力和弯矩,并对改善墙肢的受力有着显著作用;与带板单连梁相比,带板双连梁的极限承载力与抗侧刚度有一定的降低,但位移延性有较大提升。最后通过工程实例,验证了有限元计算分析的结论,确认了双连梁结构形式在工程实际中的有效性,为以后结构设计提供了参考。     

连梁刚度对不等肢连肢梁抗震性能的影响

以某住宅楼钢筋混凝土不等肢剪力墙结构为例,运用有限元分析软件MIDAS GEN7.95,以其框架梁和墙单元模拟不等肢剪力墙结构中的连梁和墙肢,建立了一种简明的有限元分析模型,并应用该模型对连梁刚度与不等肢剪力墙整体刚度的关系进行了分析,对其影响因素进行了探讨,提出了一些解决方案。     

短肢剪力墙结构抗震性能及改善方法研究

短肢剪力墙结构由于布置灵活,能充分发挥墙肢的承载力,从而节约材料,特别适用于高层住宅建筑,但短肢剪力墙结构抗震性能较差。采用Nosa CAD软件对短肢剪力墙结构进行弹塑性时程分析,研究其在7度罕遇地震作用下的抗震性能,并通过提高墙身配筋率及采用耗能连梁改善结构抗震性能。分析结果表明:在罕遇地震作用下,提高墙身配筋率能明显减轻剪力墙的损伤;采用耗能连梁,结构基本动力特征几乎不变,耗能连梁可以耗散结构部分能量,大幅减少结构中屈服和压碎梁的数量,且耗能连梁的损伤集中于可更换的连梁阻尼器部位,便于震后修复更换。     

混合联肢部分外包组合剪力墙抗震性能试验研究

为满足高层建筑对抗震性能及装配性能的要求,提出一种混合联肢部分外包组合剪力墙结构。通过对一榀三层对称双肢2/3缩尺试件的低周反复加载试验,观测混合联肢部分外包组合剪力墙结构在循环荷载作用下的破坏全过程,分析试件的滞回性能、承载力、延性、刚度退化、耗能能力及连梁转动能力。研究表明：混合联肢部分外包组合剪力墙结构的滞回曲线饱满而稳定,没有明显的捏缩现象,该试件正反向位移延性系数平均值达到3.65,抗震性能及协同工作能力良好;剪切型钢连梁的损伤集中在连梁腹板处,极限塑性转角达到0.05rad;由于墙肢中部区格翼缘的设置,限制墙肢底部混凝土剪切裂缝的发展,剪力墙破坏的主要形式为弯曲破坏;钢连梁及型钢部分外包组合剪力墙均表现出优良延性和耗能能力;结构极限层间侧移角达到1/45,超过罕遇地震下规范限值要求。按照整体结构屈服时耦连比为45%设计的试件,塑性铰的发展满足“强墙肢弱连梁”的规律。基于试验结果,利用有限元软件ABAQUS进行拟静力分析,与试验吻合较好。