偏心钢筋混凝土框-剪结构模型的振动台试验

目的研究钢筋混凝土偏心框架-剪力墙结构在地震作用下受力性能．方法采用ELCentro波逐级加载方式对钢筋混凝土偏心框架-剪力墙结构模型进行振动台试验,对结构的破坏形态、破坏程度,以及试验现象进行分析．结果当地震波最大加速度峰值为4m·s^-2时,结构内部产生微裂缝．当地震波最大加速度峰值超过6m·s^-2时,结构破坏顺序为框架梁开裂,柱根部产生裂缝,塑性铰形成．结论随着裂缝和塑性变形的发展,结构的各阶频率随之下降,以第一频率下降的速度最快,阻尼也相应的增加．结构抗侧力构件的不对称,将使得结构在地震荷载作用下产生扭转,使得边缘构件负担加重,尤其是角柱更是结构的薄弱环节,在设计中应该充分重视．     

钢管混凝土柱框支剪力墙结构应用的设计探讨

钢管混凝土柱是一种具有承载力高、抗震性能好等突出优点的结构构件，但在高层建筑框支剪力墙结构中的应用尚属开始阶段．本丈对框支剪力墙在采用钢管混凝土框支柱和钢筋混凝土框支柱的情况下，分别比较其对框支剪力墙结构的受力性能影响．通过分析比较得出：其内力变化规律仍然基本符合传统框支剪力墙的受力概念．因此，对现行规范有关框支剪力墙结构的构造规定进行局部调整后．可适宜采用钢管混凝土柱的框支剪力墙结构．本文还提出了一种受力明确、设计合理的节点形式及其设计，解决了钢管混凝土柱在高层建筑框支剪力墙结构中应用的关键问题.     

两边连接钢板混凝土组合剪力墙简化分析模型

两边连接钢板混凝土组合剪力墙是指仅与框架梁相连的组合剪力墙,该剪力墙能够避免框架柱过早发生破坏,且布置灵活,可以在跨内分段布置,有利于门窗、洞口的开设以及结构刚度的调整.采用有限元方法对两边连接钢板混凝土组合剪力墙的力学性能进行了研究,给出了其抗剪承载力-位移关系的简化曲线,推导了初始刚度计算公式,回归得到承载力计算公式,建立了便于结构体系应用的两边连接钢板混凝土组合剪力墙简化分析模型-双向偏心支撑模型.通过模型计算结果与试验结果进行对比,验证了其正确性,为进一步分析由钢板混凝土组合剪力墙构成的结构体系提供了有效的简化方法.     

高强配筋剪力墙框剪结构的地震行为研究

在框剪结构的剪力墙中配置高强钢筋可以显著提高其安全储备,使剪力墙在框架之后屈服,并改变地震剪力的分配规律。本文利用MSC.Marc 2005以及清华大学在MSC.Marc基础上开发的混凝土纤维模型程序THUFIBER和适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型,对高强配筋及普通配筋的两个8层钢筋混凝土框剪结构进行了静力推覆分析和三种实际地震波作用下的动力时程分析,重点研究了高强钢筋对框剪结构抗震性能控制的效果。研究结果表明,剪力墙中采用高强钢筋配筋后,改变了剪力墙和框架的刚度退化规律,提高了剪力墙的屈服强度,且同时具有较好的极限变形能力,可以有效提高整个结构的安全储备,对结构抗震是有利的。     

混凝土空间框剪结构的抗震试验与分析

开展了3个混凝土单层空间框剪结构模型的拟静力试验,考察了它们在楼板参与作用下的破坏过程,并与弹塑性分析结果进行了对比,探讨了楼板对抗侧力构件剪力分配的影响。试验和分析结果表明：1）框架梁总体上破坏较晚且破坏程度明显小于剪力墙和框架柱;2）水平荷载作用下剪力墙附近楼板损伤较大,该处楼板钢筋承受较大拉应力;3）考虑实际楼板作用和忽略楼板作用相比,前者情况下框剪结构所能承受的最大水平荷载有所增大,同时剪力墙在所有抗侧力构件中的贡献比例也有所提高;4）具有相同横截面积和配筋的不同位置框架柱所承受的剪力总体上相差不大。     

钢筋混凝土框支剪力墙结构中底层框支柱弹塑性稳定性试验研究

模拟了框支剪力墙结构中框支柱的受力性能,对三榀“II”型框架,二根悬臂压弯构件进行了试验。证明了框支剪力墙结构在轴压比n≤0.6时框支柱存在失稳破坏的可能性。给出了框支柱失稳时挠度曲线的近似表达式,提出了框支剪力墙结构中框支柱的设计建议。用“模型柱”法对悬臂压弯构件编制了简化全过程分析程序,并对试验结果和电算结果进行了比较。     

栓钉连接双钢板-混凝土组合剪力墙抗剪性能数值分析

双钢板-混凝土组合剪力墙结构是一种新型高层建筑抗侧力构件,具有良好的应用价值和发展前景。根据其他学者的试验结果,结合相关文献中连接件的剪切滑移公式,拟合得出抗剪栓钉的剪力-滑移关系,并通过有限元软件ANSYS建立了双钢板-混凝土组合剪力墙的有限元模型。以分析组合剪力墙的剪切性能为目的,采用相关假定简化模型并与已有试验结果对比,验证有限元模型的合理性。采用验证过的有限元模型进一步对双钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪性能进行非线性分析,研究抗剪栓钉间距、钢板厚度、混凝土板厚度、混凝土强度等级及组合剪力墙跨高比等主要参数的影响。数值结果表明,钢板、混凝土板厚度以及混凝土强度对双钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力的影响最显著,而栓钉间距会影响组合剪力墙的受剪破坏模式。     

中高层异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧刚度优化

综合考虑剪力墙剪切变形、异形框架柱轴向变形和连梁刚度对异形柱框架-剪力墙结构的抗侧刚度的影响,对抗震设防区的中高层钢筋混凝土异形柱框架-剪力墙结构体系住宅进行剪力墙抗侧刚度的优化,同时采用底部剪力法分析剪力墙抗侧刚度与水平地震作用的关系,考虑层间位移、刚重比、剪重比等约束条件建立优化数学模型,并结合新规范给出模型的数值解．算例结果表明本优化模型可行、有效．     

斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱受剪性能分析

利用三维非线性有限元方法,对矩形截面两个主轴方向上配箍量不等的钢筋混凝土框架柱在斜向水平荷载作用下的受剪承载力进行了分析研究,并与试验结果进行了比较分析,得出了斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框构件受压侧的两个角边,容易发生钢筋与混凝土的粘结破坏及在柱截面短边适量增加配箍量有利于提高斜截面受剪承载力的结论.     

钢筋混凝土约束柱抗剪强度的试验研究

前言钢筋混凝土偏心受压构件是工程结构中经常遇到的构件之一。这类构件除受轴向压力和弯矩作用之外,往往还要受到横向剪力的作用,例如承受节间荷载的屋架上弦、排架柱、框架柱及双肢柱等。在一些屋架试验中,曾观察到上弦发生剪切破坏的现象;在震害调查中,柱的剪切破坏现象比较普遍也比较严重。因此,钢筋混凝土偏心受压构件的抗剪强度问题,已经日益受到人们的关注。在国外,对钢筋混凝土偏心受压构件的抗剪强度,已经进行过不少试验研究,有的已在设计规范中得到反映。我国现行设计规范(TJ 10—74)仅对受弯构件的抗剪强度做出了规定。自1978年以来,国内已对这一课题进行了试验研究,并对偏心受压构件的抗剪强度提出了与现行设计规范的抗剪强度相衔接的计算公式。资料[4]主要是对定轴力、横     

带边框柱剪力墙模型抗震性能试验研究

对于1／15缩尺比例的两个配筋方式不同的带边框柱剪力墙模型在低周反复水平荷载作用下进行了试验研究，分析了墙体边框柱与墙体的共同工作性能．对比研究了带边框柱的中高剪力墙受力特点、破坏和耗能机理．并从承载力、刚度、延性、恢复力特性、耗能能力等方面综合评价了其抗震性能．研究结果表明，带边框柱剪力墙结构具有良好的抗震性能．     

带边框柱中高剪力墙非线性有限元分析

在模型试验的基础上,采用ANSYS有限元分析程序,对钢筋混凝土带边框柱中高剪力墙模型结构在单向水平荷载作用下的力学性能进行了非线性有限元分析,从理论计算的角度进一步了解了这类结构在水平荷载作用下的开裂、变形及破坏全过程,并与试验结果进行了比较.结果表明,有限元分析结果与试验结果符合较好,设计合理、构造措施得当的带边框柱中高剪力墙具有良好的受力性能和变形性能.     

钢筋混凝土剪力墙宏观有限元模型分析

分析了几种目前采用的钢筋混凝土剪力墙的宏观有限元模型，指出它们普遍存在的局限性是认为钢筋混凝土剪力墙首先发生弯曲破坏，然后才发生剪切破坏，故将剪切刚度的变化与轴向刚度的变化分开考虑，分别采用不同的滞回模型加以模拟。笔者将这一问题加以改进，使钢筋混凝土剪力墙剪切刚度的变化随着轴向刚度的变化而变化。提出了改进的多竖线模型。并且以实际算例进行验算，通过对比，所得的结果比较合理有效。     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型。理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼。根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算模型。通过与实际结构模型试验结果比较,该整体力学模型计算精度能够满足理论分析要求。文章最后对理论计算值与试验结果的差异进行了分析。     

高层建筑结构的动力凝聚特性解析

根据高层建筑结构的特点,将常见的框剪结构和大开洞剪力墙结构简化为平面结构体系,采用两端带刚域且考虑剪切变形的单刚杆件.在进行动力特性分析时,采用动力凝聚方法把角位移自由度缩减掉以便从总刚中求侧移刚度矩阵,从而把原来的体系转化为带有集中质量的杆件模型,然后再将侧移刚度矩阵转化成正定矩阵,利用广义JACOBI法求出频率和振型,将上述方法进行编程,最后运用有关资料上的案例进行计算,对比计算结果,其精度满足要求,本文主要介绍了动力凝聚技术在求结构自振频率和振型中的应用及其优点,以及在编程过程中对结构整体刚度矩阵分块的处理方法     

半刚性节点钢框架-十字加劲钢板剪力墙结构的数值分析

为了研究半刚性节点钢框架-加劲钢板剪力墙结构体系的抗震性能和传力机理,模拟实际框剪结构的底部两层,对一榀单跨两层1/3缩尺半刚性节点钢框架-十字加劲钢板剪力墙结构进行了抗震拟静力试验研究,在试验模型的基础上,建立了非线性有限元模型,并验证了模型的有效性.考虑影响结构抗震性能的4个主要因素:节点刚度、剪力墙厚度、框架柱的刚度、肋板刚度比,进行了4个系列16个有限元模型的变参数分析.结果表明:降低节点刚度有利于提高结构的延性和耗能能力;增加柱的刚度和肋板厚度可提高结构的初始刚度、承载力和延性性能;增加内填墙板的厚度,将降低试件的延性性能;内填墙板在加载初期非常有效,承担70%～85%的水平剪力,研究为该种结构体系的工程应用和理论分析提供依据.     

Nonlinear seismic response analysis of reinforced concrete tube in tube structure

Super-highly reinforced concrete tube in tube structure is a developing structure system of high-rise building. The more reasonable derivation process of the multi-vertical-line-element model stiffness matrix is given.On the premise of pointing out the problems of present multi-spring element model, combined with present multivertical-line-element model for analyzing on shear wall, the model is expanded to spatial one, and the stiffness matrix of which is derived. Combined with hysteretic axial model and hysteretic shear model, it is suitable for columns,wall limbs and beams with all kinds of section form. Some examples are calculated and compared with test results,which shows that the models have relatively good accuracy. On the base of the experimental phenomenon and failure mechanism for tube in tube structure specimen, nonlinear seismic responses analysis program on the basis of the advantaged element model for tube in tube structure is developed. Calculation results are in good agreement with those of the pseudo-dynamic tests and the failure mechanism can be well reflected.     

大型火电厂剪力墙抗震性能有限元研究

以Hognestad混凝土本构关系模型,理想弹塑性钢筋本构关系模型,Willam-Warnke强度准则为基础,采用有限元法研究了钢筋混凝土剪力墙结构,分析了缩尺比为1/15的大型火电厂主厂房纵向带边框柱中高剪力墙模型结构的承载能力、变形、裂缝走向、耗能能力等项目,并同实际试验结果进行对比发现符合较好,故能够利用有限元法来分析此类结构的抗震性能,为此类结构的设计提供了依据。