活性粉末混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究活性粉末混凝土剪力墙的抗震性能,对3个高宽比分别为1.0、1.5和2.0的剪力墙进行拟静力试验,分析了高宽比变化对活性粉末混凝土剪力墙破坏形态、承载力、滞回曲线、延性、耗能能力和刚度退化的影响规律。结果表明：活性粉末混凝土剪力墙承载力高,破坏形态与普通混凝土和高性能混凝土剪力墙基本相似,但裂缝分布范围更广,裂缝数量更多、更密集,高宽比对其破坏形态影响较大,墙体高宽比从1.0增大至2.0,极限位移增大2.8倍,耗能量提高3.9倍,高宽比为2.0的剪力墙延性系数大于3。采用OpenSees程序,选用分层壳单元模型对试件受力性能进行了数值模拟和参数分析。分析表明：分层壳单元模型能够较准确地模拟活性粉末混凝土剪力墙的抗震性能,高宽比和轴压比对活性粉末混凝土剪力墙承载力及极限位移影响显著,暗柱纵筋配筋率对其承载力影响较大,墙面分布钢筋对其承载力和极限位移影响较小。     

基于正交设计的双拼压型钢板混凝土剪力墙轴压性能研究

本文通过相关试验验证模型有效性后,采用数值模拟手段对比分析了压型钢板混凝土剪力墙和钢板混凝土剪力墙的轴压性能,然后基于正交试验设计方法,研究了高宽比、压型钢板厚度、压型钢板强度、分布钢筋网间距等因素,对内置压型钢板混凝土剪力墙轴压承载力和极限位移的影响。结果表明:内置双拼压型钢板混凝土剪力墙的轴压性能较好;钢板厚度对极限承载力的因素显著,高宽比是影响极限位移的主要因素。     

高性能混凝土剪力墙抗震性能的试验研究

基于低周循环荷载下聚丙烯纤维高性能混凝土剪力墙的试验结果,研究了高性能混凝土剪力墙的抗震性能,并得出了一些有益的结论。最后,就高性能混凝土的剪力墙抗震设计提出了一些建议。     

页岩陶粒混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过5个不同高宽比、不同腹板配筋率的页岩陶粒混凝土剪力墙试件的低周反复荷载试验,研究页岩陶粒混凝土剪力墙的抗震性能及受力机理,分析页岩陶粒混凝土剪力墙破坏形态、滞回曲线、承载力、延性、耗能、刚度等。研究结果表明：页岩陶粒混凝土剪力墙具有较好的延性和受力性能;影响墙体破坏形态的主要因素是高宽比,其破坏形态与普通混凝土剪力墙及其它轻骨料混凝土剪力墙基本相似,破坏区域主要集中在距墙底墙肢宽度范围内;增大竖向配筋率有利于改善墙体的变形性能及提高墙体的承载能力;增加横向钢筋配筋率,墙体承载力并非呈比例增加。基于比拟桁架模型理论,考虑竖向分布钢筋的销栓作用,建立了页岩陶粒混凝土剪力墙斜截面承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

保温复合剪力墙抗震性能试验研究

通过对5片保温复合剪力墙和1片传统外保温施工的普通钢筋混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,对各剪力墙试件的破坏特征、裂缝开展情况、承载能力、滞回性能、骨架曲线、刚度退化、位移延性及耗能能力进行分析,研究了在不同高宽比、轴压比以及不同界面连接方式等条件下保温复合剪力墙的整体工作性能和抗震性能,并与普通混凝土剪力墙进行对比。研究结果表明:保温复合剪力墙整体工作性能良好,具有较好的抗震性能;高宽比小的剪力墙的承载力和初始刚度都较大,但其弹塑性变形能力低,刚度退化速率快,延性性能较差;随着轴压比的增大,剪力墙的延性性能变差,但承载力和耗能能力都有所提高;在保温复合剪力墙的界面上设置栓钉对墙体耗能能力的提高影响比较显著。     

钢管高强混凝土剪力墙拉剪性能试验研究

进行了9个高宽比不大于1的钢管高强混凝土剪力墙试件的拉剪性能试验,研究了剪力墙中钢管高强混凝土含量、高宽比（剪跨比）、竖向分布筋配筋率、管外混凝土强度、初始拉力水平等因素对其在拉力和剪力共同作用下受力性能的影响。试验结果表明,钢管高强混凝土剪力墙在高轴拉力作用下仍具有很高的受剪承载力和良好的延性。在统计分析的基础上,提出了钢管高强混凝土剪力墙拉剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合良好。     

矿渣高性能混凝土剪力墙高温后抗震性能试验研究

本文完成了3榀受高温作用后与1榀未受高温作用的矿渣高性能混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的抗震性能对比试验。在对试验现象与侧向变形图分析的基础上,对比研究了试件荷载-水平位移滞回曲线,荷载-水平位移骨架曲线,耗能曲线与刚度退化曲线,并对刚度退化规律进行了函数拟合,讨论了高温后矿渣高性能混凝土剪力墙的破坏机理,研究了高温作用以及掺加聚丙烯纤维对剪力墙抗震性能的影响。试验结果表明,高温作用会降低矿渣高性能混凝土剪力墙的抗震能力,而掺加聚丙烯纤维可以显著提高矿渣高性能混凝土剪力墙高温后的抗震性能。     

影响钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力因素分析

利用正交试验设计法、规范方法对影响钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力的各因素进行分析,考虑的因素包括混凝土强度等级、高宽比、横向钢筋配筋率,得出了各种影响因素的重要程度。影响钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力最敏感的因素是高宽比,混凝土强度次之,横向钢筋配筋率影响最小。随着高宽比的增大,混凝土强度等级的提高剪力墙抗剪承载力呈上升趋势。由于钢筋混凝土低剪力墙中水平钢筋对抗剪承载力的作用有限,当其抗剪承载力不足时,应主要通过调整截面尺寸或提高混凝土强度等级来满足抗剪承载力的要求。     

内置钢板与内置钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能对比研究

通过对2组内置钢板混凝土组合剪力墙和内置钢桁架混凝土组合剪力墙拟静力试验的模拟,确定计算模型的建立方法,并选取2片相同含钢率的内置钢板混凝土组合剪力墙和内置钢桁架混凝土组合剪力墙模型进行侧向低周反复荷载作用下的计算分析,对比了2片剪力墙模型的承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能及滞回特性,并选取实际工程为算例,对采用两种组合剪力墙的整体结构从抗侧刚度、破坏模式、层间位移角、位移时程及塑性发展等方面进行了抗震性能的对比。研究结果表明：对于构件层次,随着墙体高宽比的增大,内置钢板混凝土组合剪力墙的承载力、耗能能力及延性逐渐优于内置钢桁架混凝土组合剪力墙;对于结构层次,当墙体高宽比较大时,采用内置钢板混凝土组合剪力墙结构的抗震性能要优于采用内置钢桁架混凝土组合剪力墙的结构。     

大高宽比屈曲约束组合钢板剪力墙的试验研究

组合钢板剪力墙具有刚度大、抗震性能好,适用范围广的优点,大高宽比组合剪力墙可用于钢结构住宅等剪力墙尺寸受限制的建筑中.本文对4组不同尺寸的大高宽比组合钢板剪力墙进行了单调加载和循环加载试验,并与一组纯钢板剪力墙进行了对比.试验结果证明,预制混凝土板町以有效地对钢板的平面外屈曲进行约束,从而大大提高组合钢板剪力墙的承载力和耗能性能;同时,试验结果与有限元分析的结果吻合良好,为组合钢板剪力墙的理论分析提供了依据.     

高宽比对RC剪力墙地震损伤性能影响特征的试验分析

高宽比变化会改变钢筋混凝土剪力墙的弯剪传力机制,是影响RC剪力墙变形和承载能力的关键因素之一,该文设计并制作了4片高宽比分别为1.0、1.5、2.0和2.5的RC剪力墙试件,进行水平低周反复荷载试验,研究了高宽比对剪力墙的破坏模式、强度、耗能能力和刚度退化等抗震性能的影响,探讨了剪力墙地震损伤性能的特征。试验结果表明：随着侧向力增大,剪力墙裂缝分形维数增大,随着高宽比减小,加载初期分形维数越高,剪力墙变形由剪切破坏向弯曲破坏发展,同时其内部“拱”的作用减小,剪力墙的承载力降低,但变形能力显著增强;试件截面之间的位错阻力为抗侧刚度提供了较大贡献,一旦截面位错被克服,截面刚度明显下降,这使得高宽比小的试件刚度下降更快;随着加载位移增大,各试件的黏滞阻尼系数均为先减小后增大,试验结果可为抗震研究和设计人员提供参考。     

Detailing recommendations for 1.83 m wide cold-formed steel shear walls with steel sheathing

The paper presents an experimental investigation on 1.83 m wide, 2.44 m high cold-formed steel (CFS) stud framed shear walls using steel sheet sheathing. Four wall configurations were studied through monotonic and cyclic tests. The test results indicated that besides the sheet buckling and screw pull out, the buckling of interior studs might occur for the 1.83 m CFS walls. To prevent the failure in the studs, special detailing was developed in this research. It was discovered that the special detailing could increase both the shear strength and the ductility of the shear walls. The research also found that the codified nominal shear strengths can be conservatively used for walls with an aspect ratio of 3:2. Based on the test results, the nominal seismic shear strength for 1.83 m wide CFS shear walls was established for design purposes.     

CFRP筋/钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验

为研究不同轴压比和边缘构件中的箍筋形式对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋/钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响,设计了6个剪跨比为2.0的CFRP筋/钢筋混凝土剪力墙,其中3个剪力墙的边缘构件中配置矩形复合箍筋,另外3个剪力墙的边缘构件中配置圆形箍筋,完成了轴压比分别为0.17,0.26,0.33的剪力墙低周反复荷载试验,研究了剪力墙滞回曲线和骨架曲线的特征、强度和刚度退化规律及耗能能力等。结果表明:轴压比和边缘构件中的箍筋形式对剪力墙抗震性能影响较大,随着轴压比的增大,剪力墙承载能力和耗能能力增大,刚度退化程度减缓,但是极限荷载对应的变形和极限变形有所降低;箍筋形式对剪力墙的极限承载力影响较小,但是配置矩形复合箍筋的剪力墙比配置圆形箍筋剪力墙有较大的极限变形,累积耗能能力也较高;轴压比较大时,剪力墙的裂缝发展高度减小,墙角混凝土破坏区域增大,配置圆形箍筋剪力墙墙角混凝土破坏区域和破坏程度比配置矩形复合箍筋的剪力墙大;所有剪力墙的残余变形较小,自复位性能良好。     

Parametrical study of masonry walls subjected to in-plane loading through numerical modeling

This paper deals with the numerical assessment of the influence of parameters such as pre-compression level, aspect ratio, vertical and horizontal reinforcement ratios and boundary conditions on the lateral strength of masonry walls under in-plane loading. The numerical study is performed through the software DIANA^® based on the Finite Element Method. The validation of the numerical model is carried out from a database of available experimental results on masonry walls tested under cyclic lateral loading. Numerical results revealed that boundary conditions play a central role on the lateral behavior of masonry walls under in-plane loading and determine the influence of level of pre-compression as well as the reinforcement ratio on the wall strength. The lateral capacity of walls decreases with the increase of aspect ratio and with the decrease of pre-compression. Vertical steel bars appear to have almost no influence in the shear strength of masonry walls and horizontal reinforcement only increases the lateral strength of masonry walls if the shear response of the walls is determinant for failure, which is directly related to the boundary conditions.     

基于位移延性的剪力墙抗震设计

本文介绍了不同轴压比的剪力墙在往复水平荷载作用下的试验结果,研究了轴压比对剪力培受力性能的影响;建立了剪力场考虑约束边缘构件的位移延性比的计算方法;通过理论计算,研究了轴压比、高宽比、约束边缘构件的长度及其含特征值对位移延性的影响;提出了基于位移延性的剪力场抗震设计建议以及确定约束边缘构件长度及其配箍的计算方法。     

无筋砌体墙抗剪承载力计算方法的比较

收集了106片低周反复荷载作用下无筋砌体墙的抗剪试验数据,将抗剪强度试验结果与砌体结构设计规范(GB50003-2001)和建筑抗震设计规范(GB50011-2001)理论计算结果相比较,并分析了砌体的通缝抗剪强度、正应力、高宽比对无筋砌体墙抗剪强度的影响。结果表明:两种规范计算的抗剪强度大致相同,并且都具有相当的安全度。其中,用建筑抗震设计规范计算砖砌体结构的安全度略大于砌体结构设计规范公式,而用砌体结构设计规范公式计算砌块砌体结构的安全度高于建筑抗震设计规范公式.两公式均没有合理考虑高宽比对砌体抗剪强度的影响,根据收集的试验结果分别回归出了砖砌体和砌块砌体的高宽比影响系数。     

Seismic response of precast reinforced concrete wall subjected to cyclic in-plane and constant out-of-plane loading

This paper provides insight into the seismic behavior of a full-scale precast reinforced concrete wall under in-plane cyclic loading combined with out-of-plane loading replicated by sand backfill to simulate the actual condition of basement walls. The tested wall exhibited flexural cracks, owing to the high aspect ratio and considerable out-of-plane movement due to lateral pressure from the backfill. The wall performed satisfactorily by exhibiting competent seismic parameters and deformation characteristics governed by its ductile response in the nonlinear phase during the test with smaller residual drift. Numerical analysis was conducted to validate experimental findings, which complied with each other. The numerical model was used to conduct parametric studies to study the effect of backfill density and aspect ratio on seismic response of the proposed precast wall system. The in-plane capacity of walls reduced, while deformation characteristics were unaffected by the increase in backfill density. An increase in aspect ratio leads to a reduction in in-plane capacity and an increase in drift. Curves between the ratio of in-plane yield capacity and design shear load of walls are proposed for the backfill density, which may be adopted to determine the in-plane yield capacity of the basement walls based on their design shear.     

高轴压比钢-混凝土组合剪力墙压弯性能试验研究

通过对13片不同形式的高轴压比、大剪跨比剪力墙进行往复水平力加载试验,研究墙体两端暗柱设置型钢、墙身增设内藏钢板等形式组合剪力墙的压弯承载力、延性性能及破坏机理。试验结果表明:基本试件、两端暗柱设置型钢试件、内藏钢板试件的破坏过程相近,两端暗柱设置型钢试件和内藏钢板试件裂缝条数较多、宽度较小,内藏钢板试件的破坏情况相对较轻;两端暗柱设置型钢、增设内藏钢板,对压弯承载力、变形能力提高显著;组合剪力墙轴压比计算可以计入两端型钢和内藏钢板的作用。根据试验结果,提出钢板组合剪力墙压弯承载力计算的建议公式。