梁墙平面外节点结构设计的研究

随着高层建筑结构设计的发展,框架-剪力墙结构体系中将大量出现“钢筋混凝土框架梁-剪力墙平面外连接节点”。但是现行的结构设计规范不能确定剪力墙的平面外承载力以及节点核芯区的抗剪承载力。此类问题已引起研究者和工程师们的关注。本文首先对梁墙节点的受力性能进行了有限元分析,然后根据有限元分析结果提出梁墙节点结构设计建议:在剪力墙与框架梁相交处沿墙高方向设置暗柱,同时沿墙宽方向设置明梁。     

梁-薄墙平面内偏心连接节点传力模型和设计方法

基于8个钢筋混凝土梁-薄墙平面内连接节点模型试验结果,结合非线性有限元参数分析,详细研究了节点受力性能和传力机理,提出了梁-薄墙平面内偏心连接节点的宏观受力模型和两类拉-压杆传力模型,在此基础上,进一步给出了梁-薄墙平面内偏心连接节点的模型计算和设计方法;通过与试验结果对比表明,采用该方法对梁-薄墙偏心节点进行设计是合理和可行的。     

带暗柱预制混凝土梁-墙平面外节点受力性能分析

基于有限元软件ABAQUS,建立了预制混凝土梁-墙平面外节点有限元模型(考虑界面接触、套筒接触以及边界条件等因素的影响),并通过试验验证了该模型的合理性。在此基础上开展了带暗柱预制混凝土梁-墙平面外节点有限元参数分析,主要分析参数包括轴压比、墙体厚度和框架梁截面尺寸等。分析表明,预制混凝土梁-墙平面外节点与现浇混凝土梁-墙平面外节点的破坏形态相同,均发生梁端受弯破坏,符合"强墙弱梁"的设计原则,节点刚度和承载力均较接近;轴压比对预制混凝土梁-墙平面外节点的受力性能影响不大,但剪力墙厚度和框架梁截面尺寸对节点受力性能影响较大。     

地下通道出入口梁墙连接计算分析

利用有限元软件计算地下通道出入口节点,对于混凝土墙平面内连接框架梁分析模拟时,梁内力受单元形式与单元划分影响较大。进一步研究梁墙连接处受力变化原理,探讨有限元软件对梁墙连接模拟的处理措施。对结构采取不同形式的有限元分析模拟,通过结果比对得到合理的梁墙连接模拟方法,提出利用有限元软件计算地下联络道的注意事项与处理建议。     

宽梁-薄墙肢梁筋弯锚节点后续研究及有限元软件分析

在文献《宽梁-薄墙肢梁筋弯锚节点试验研究》结论基础上对其进一步研究。该文提出在纵筋采取直角弯折的宽梁-薄墙肢弯锚型偏心节点中存在两种传力机制,在设计时可考虑两者大约各占50%。本文通过有限元软件对节点区受力分布等进行量化分析,从而比较与前文结论吻合程度。     

内置钢板梁墙节点抗震性能试验研究

为考察分析连梁中配置钢板的梁墙节点的受力性能,对3种形式的9个梁墙节点试件进行了梁端低周往复荷载作用下的拟静力试验研究,分析了各试件的承载力、耗能能力、滞回特性及节点域变形等。结果表明:增加内置钢板的厚度可以提高梁墙节点的承载力,但对梁墙节点的延性影响不大;内置钢板上满布栓钉的梁墙节点在延性和承载力方面均优于内置钢板锚固区布置栓钉的梁墙节点。     

钢筋混凝土梁-薄墙平面内偏心连接节点试验研究

针对梁纵筋锚固条件、墙肢内梁配箍率及梁截面高度等参数,通过6个梁-薄墙平面内偏心连接节点的低周反复加载试验以及非线性有限元的模拟和参数分析,模拟结果与试验吻合较好。试验与分析结果表明:保证梁纵筋直段锚固长度后,采取弯锚措施和加大墙肢内梁配箍率都可以改善节点受力和延性,但弯锚措施综合效果更好;梁纵筋的直段锚固长度是节点有效传力的基本保证;节点区配置足够的箍筋和采用合理的锚固措施,能够保证偏心连接节点的承载力、变形和延性要求。     

半刚性节点钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构滞回性能分析

钢筋混凝土内填墙弥补了钢框架侧向刚度不足的缺点,为钢框架采用相对经济的半刚性节点提供了可能。为了研究半刚性节点钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构的滞回性能,在一榀循环加载模型试验的基础上,建立了非线性有限元模型,并验证了模型的有效性。考虑影响结构滞回性能的6个主要因素:节点刚度、剪力墙厚度、栓钉的设置、剪力墙的配筋、竖向荷载及混凝土强度等级,进行了6个系列22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;增加内填墙的厚度可提高结构的初始刚度和承载力;增加水平向栓钉的数量,采用普通混凝土以及合理设置暗柱、暗梁,能够有效地提高结构的整体性能,在此基础上提出了相关的抗震设计建议。     

混合结构T形墙梁半刚接耗能节点的非线性有限元分析

采用有限元方法对3个混合结构T形新型墙梁半刚接耗能节点的构造及受力性能进行了分析,并与试验结果进行了比较。揭示了新型全栓接半刚性节点弯矩-转角关系、承载力、延性、耗能能力等力学性能。分析结果表明:通过合理选择有限元分析数值模型,可较好地预测该新型节点的受力性能,为今后进行数值、试验和分析影响因素奠定了基础;通过拆换该节点的顶、底角钢来满足"中震可修"的抗震性能目标;解决了墙梁刚性节点施工中的困难,完全避免了现场焊接,具有低碳和环保的优点。     

钢筋混凝土梁-墙直交节点带锚固板措施研究

从梁-墙直交节点的国内外研究现状和带锚固板（头）钢筋的研究现状出发,分析受力性能,提出对梁～墙直交节点设置锚固板的构造措施,并对其可行性进行研究,指出该措施改善了节点钢筋的粘结滑移能力,并提高了节点受力的整体性。     

超高层建筑施工整体钢平台钢梁螺栓节点刚度影响因素研究

为研究模块化整体钢平台钢梁间连接节点刚度的影响因素,对8个不同构造的主次梁螺栓连接节点进行有限元数值模拟,并通过试验与有限元模拟结果进行对比验证。分析了螺栓规格、节点螺栓数量以及翼缘连接等因素对主次梁螺栓连接节点抗弯刚度的影响。研究结果表明:螺栓孔间隙减小、螺栓个数增加、翼缘连接设置可提高钢平台主次梁螺栓连接节点的抗弯刚度。根据数值模拟结果,对整体钢平台标准化以及主次梁螺栓连接节点构造提出建议。     

平面钢管桁架管内加劲相贯节点有限元分析和试验研究

焊接钢管桁架有时需要在节点区设置加劲肋。对焊接钢管内加劲相贯节点进行有限元分析 ,探讨了管内加劲节点的传力路径 ,通过缩尺模型试验验证了有限元分析结果。针对节点区应力集中 ,提出有效缓解应力集中的构造措施。有限元分析表明 ,管内加劲节点中的加劲肋是重要的受力部件 ,为该节点的设计提供了理论依据。     

钢筋混凝土环梁节点有限元分析

对钢筋混凝土环梁节点进行了单调加载下的有限元分析,通过环梁节点试验结果与考虑混凝土损伤的非线性有限元分析结果的对比,验证了有限元分析的可行性,并介绍了钢筋混凝土环梁节点在ABAQUS中的建模过程。在此基础上,进行参数分析,研究了混凝土板、环梁箍筋、环梁与柱接触条件等因素对环梁节点受力性能的影响。     

设置高延性水泥基复合材料后浇区的墙-梁平面外节点抗震性能试验及损伤分析

为研究设置高延性水泥基复合材料(ECC)后浇区的墙-梁平面外节点的抗震性能，考虑墙内钢筋预埋方式、节点区钢筋连接方式、剪跨比、板宽度等因素，设计了7个装配式节点及1个对比节点并进行了拟静力试验，得到该类节点的破坏形态、滞回性能、承载力、刚度退化、耗能能力等，并采用四种损伤模型对其损伤演化过程进行分析。试验及损伤模型分析结果表明：节点以梁端弯曲破坏为主，墙破坏轻微；后浇区采用ECC可以有效提高节点的延性与承载力；墙内钢筋采用双层预留焊接锚板的连接方式优于采用横向钢筋约束；后浇区内钢筋采用弯起钢筋搭接、弯钩钢筋连接、套筒连接等形式均能有效传递钢筋应力；弹塑性耗能差模型能较好反映加载过程中节点的损伤状态，应用方便且计算结果更为精确。     

钢连梁与混凝土剪力墙钢暗柱式连接节点的承载力理论模型

用钢连梁代替混凝土连梁用于混凝土联肢剪力墙,可大大改善联肢墙结构的延性和耗能性能,提高结构抗震能力,但前提是须保证钢连梁与混凝土剪力墙连接节点的可靠性。钢暗柱式墙梁连接节点具有承载力大、刚度大以及能提高剪力墙自身延性等优点。针对内埋钢暗柱式节点形式,基于前期试验数据和正交试验有限元模拟结果,重点研究了此种节点的受力机理以及破坏模式,提炼出关键参数和设计原则,随后建立了这种节点极限承载力的理论模型与计算公式。分析表明,内埋钢暗柱梁墙节点极限承载力主要由3个部分贡献:受拉区钢筋拉力或者钢暗柱截面抗剪强度、钢暗柱埋深部分混凝土压力以及钢暗柱节点域抗剪强度。其中钢暗柱节点域抗剪强度同样由3部分组成:钢暗柱腹板机构、内部混凝土斜压杆机构以及外部桁架机构。通过与试验及精细有限元模型结果进行对比,证明了提出的理论模型简便易行且具有较高精度,所做研究为这种新型节点在工程中的应用提供了简便的设计方法。     

钢筋混凝土梁-墙平面外连接节点试验

为了研究钢筋混凝土梁-墙平面外连接节点的受力性能,完成了6个“强梁弱墙”型节点试件在梁端往复竖向荷载作用下的试验。试验结果表明,达到最大承载力时,梁截面比较宽的试件,墙正面的部分受拉纵向钢筋屈服,墙背面的纵向钢筋未屈服;破坏主要发生在楼板与墙连接部位以及剪力墙的正面,楼板和梁下方墙的破坏比楼板上方墙的破坏严重;墙正面的混凝土脱落、部分竖向钢筋压屈;墙背面有裂缝但不严重,裂缝主要分布在梁的周围;连接节点有比较大的变形能力;梁截面的宽和高以及楼板对承载力和耗能能力都有影响。对试件进行了非线性有限元分析,得到应力分布与试件的试验破坏现象一致。     

某工程转换层墙变柱节点受力分析研究

成都某住宅楼存在较复杂偏心墙变柱的节点,为研究复杂墙柱节点的应力分布及其力学性能,在整体结构中把墙柱节点单独取出来进行有限元应力分析,复核整体分析的计算结果。考虑上部楼层墙体对转换梁的影响,选取转换层上一层墙体、转换梁以及转换层柱子作为分析对象,利用有限元软件ABAQUS,进行受力分析。结果表明,剪力墙满足设计要求;柱子满足设计要求,柱底配筋可适当加大;转换梁应采用应力配筋方法进行设计。     

框支墙梁有限元分析及内力统一简化计算

目前框支墙梁结构广泛应用于我国城乡建设中,但计算比较复杂,阻碍了其在工程中的应用。采用常用材料和构件几何尺寸进行正交设计,对两跨至五跨(有洞口和无洞口)的24个框支墙梁构件在竖向荷载作用下进行有限元分析,进一步了解了框支墙梁的应力与组合内力的分布,通过对控制截面内力进行回归分析得出拟合内力图来包络有限元分析内力图,提出框支墙梁中托梁的内力简化计算公式。为工程设计和新规范关于墙梁涉及内容的修订提供建议,具有一定的社会和经济效益。     

短肢墙无粘结预应力楼盖结构顶层端节点抗震性能试验研究

本文通过两个由短肢墙、无粘结预应力现浇板和梁组成的空间组合体结构模型的低周反复加载试验,对采取两种不同构造方案共计4个顶层端节点的受力性能、传力机理以及进入节点区梁、墙肢钢筋的实测应变分布进行了分析研究。研究结果表明,短肢墙顶层端节点上部钢筋的粘结环境很差,梁端受弯屈服后,随着反复荷载作用,充分受力的负弯矩梁筋极易在节点顶部发生粘结退化甚至粘结失效,这种梁筋粘结明显退化和失效将对组合体的整体抗震性能带来较大的不利影响;短肢墙顶层端节点的传力机理不同于普遍框架柱节点,桁架机构是这类节点的主导传力机构;在试验研究的基础上,对短肢墙顶层端节点的构造措施提出了设计建议。     

内加劲环间距对X型圆管相贯节点性能的影响

为了研究内加劲环间距对X型圆管相贯节点性能的影响,对加劲环设置情况各不相同的4个X型相贯节点试件进行试验研究与有限元分析.介绍了试验方案、有限元模型,并对试验和有限元计算结果进行对比分析.结果表明:内加劲环的设置对X型节点受力性能有一定的提高;当位于主支管相贯范围内,内加劲环对节点的强度、刚度等受力性能的提高幅度较大;...