高层剪力墙住宅结构成本优化措施及应用

在确保结构安全的前提下,将有限资源配置到关键部位,做好结构成本优化,具有十分重要的意义。文章基于大量高层剪力墙结构住宅楼设计经验,提出了高层剪力墙住宅结构设计时成本优化的原则,围绕成本优化中结构方案、结构计算分析、结构构造配筋等对结构成本有重要影响的因素,建立了高层剪力墙住宅结构成本的优化措施。以山东省淄博市高层剪力墙结构住宅为例,分析了剪力墙结构成本的优化过程,并将优化前后的结构成本进行分析比较表明,通过结构优化设计,在确保高层剪力墙住宅结构安全的前提下,更充分发挥了建筑材料力学性能,有效降低了结构成本,以减少建筑材料的浪费,做到物尽其用。     

拉结筋对内配钢板混凝土剪力墙组合作用影响的有限元模型分析

为研究拉结筋对内配钢板混凝土剪力墙的组合作用及承载力的影响,以2个带拉结筋的内配钢板混凝土剪力墙试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了33个带拉结筋的内配钢板混凝土剪力墙有限元模型.通过与试验数据对比,在验证了有限元分析模型可行性的基础上,对带拉结筋内配钢板混凝土剪力墙的受力过程进行分析.主要分析组合墙的高宽比,配钢率,钢板局部长厚比,钢板强度,混凝土强度等参数对内配钢板混凝土剪力墙的组合作用、抗剪承载力及延性的影响.研究结果表明:当钢板与混凝土间无拉结筋时,由于钢板在屈服前发生局部屈曲,提高钢板的强度对内配钢板混凝土组合墙承载力提高不大;当内配钢板混凝土剪力墙的高宽比和配钢率不变时,随着钢板局部长厚比的减小,钢板与混凝土的组合作用率、抗剪承载力以及延性都随之提高;在内配钢板混凝土剪力墙的高宽比和钢板局部长厚比不变的条件下,随着配钢率的提高,剪力墙承载力提高,组合作用率却随之降低;配钢率的提高对高宽比为1.5的内配钢板混凝土剪力墙抗剪承载力的提高程度大于高宽比为2的剪力墙.     

利用PKPM和Matlab优化剪力墙结构抗震设计研究

通过总结我国规范要求,结合现在的结构设计习惯,分析住宅剪力墙结构设计的特点,先结合概念设计研究住房剪力墙的结构布置,再利用多级优化方法研究结构构件的优化和抗震整体优化等。用PKPM力学分析、用Matlab数学优化、用广联达计算造价,三者结合,突出解决建筑结构优化设计中变量多的难题。从而使目前建筑主材的消耗量降低10%～30%,用材标准达到或接近发达国家的水平;同时,将促进结构构件的标准化优化设计和提高优化设计效率,具有显著的经济和社会意义。     

翼开启厢式车车厢主体骨架的轻量化设计

建立翼开启厢式车车厢主体骨架三维几何模型、HyperWorks有限元模型,将车厢主体骨架材料Q235换成铝合金材料进行有限元分析,探寻铝合金材料车厢主体骨架结构优化设计方向,并进行相应骨架结构优化设计,得到铝合金材料车厢主体骨架改进结构。分析结果表明,改进后铝合金材料车厢主体骨架结构满足设计要求,轻量化效果明显。     

多孔剪力墙有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件对多孔剪力墙在竖向荷载作用下的力学性能进行了数值模拟分析,并对多孔剪力墙同整截面剪力墙的截面应力分布进行了比较分析,得到了多孔剪力墙墙肢和连梁截面应力分布规律.     

单调荷载下开洞短肢剪力墙力学性能的有限元分析

为了研究开洞口对L形截面短肢剪力墙力学性能的影响,在短肢剪力墙的截面尺寸和配筋率保持不变的情况下,运用ANSYS有限元软件,对不同开洞率的短肢剪力墙的力学性能进行研究,分析短肢剪力墙的承载力和屈服位移。模拟结果表明,短肢剪力墙的承载能力随着短肢剪力墙开洞率的增加而降低,短肢剪力墙腹板底部以及开洞处是试件最薄弱的部位,开洞会降低短肢剪力墙的单调荷载下的力学性能,短肢剪力墙开洞直径不宜过大。     

浅析民用住宅配筋砌块砌体剪力墙结构的力学和工程造价分析

近年来配筋砌块砌体剪力墙结构,凭借在施工可操作性、热工性能、墙面平整度等方面较好和自重相对较小等优势,在高层民用住宅中得到较广泛的应用,使高层民用住宅的可靠性、稳定性、经济性等方面得到了极大的优化,在此背景下,本文针对民用住宅配筋砌块砌体剪力墙结构的力学和工程造价两方面展开研究,为提升民用住宅配筋砌块砌体剪力墙结构的应用水平提供参考.     

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙抗剪承载能力分析

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙是一种新型结构形式的组合剪力墙。为了研究加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的抗剪性能,采用ABAQUS有限元程序对其进行有限元模拟分析。分析了加劲板间距、跨高比、两侧钢板厚度和内填混凝土板厚度等参数对这种剪力墙抗剪性能的影响。分析结果表明:加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力高;跨度和钢板厚度是影响加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的主要因素,随着跨高比、钢板厚度的增大,承载力明显提高;最后基于承载力叠加原理提出加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力计算公式。     

轻钢住宅新结构体系的研究与应用

介绍一种新型的适用于低、多层轻钢住宅的轻钢结构体系-3L体系，利用Sap2000有限元分析软件对轻质剪力墙进行有限元分析，利用Ansys有限元分析软件对插销节点进行有限元分析，研究它们的强度与刚度特性，并应用到设计中，使3L结构体系具有节省钢材、施工方便的优点．     

双面叠合剪力墙压弯性能的数值模拟分析

双面叠合剪力墙是一种半预制剪力墙,由2片预制墙板和后浇混凝土通过桁架钢筋连接成整体.为研究其压弯性能,本文利用有限元软件ABAQUS进行双面叠合剪力墙的数值模拟,对轴压比、混凝土强度、边缘构件形式、插筋面积和配箍面积等参数进行分析.模拟结果发现:随着轴压比的增大,墙肢承载力增大,峰值前抗侧刚度增加,同时峰值后变形能力下降,承载力下降加快;高轴压比墙肢受内外混凝土强度变化较低轴压比墙肢更明显;墙肢承载力及变形能力受边缘构件形式影响不大,可采用含预制边缘构件的双面叠合剪力墙提升整体预制率;增加纵筋的搭接钢筋面积可以避免墙肢损伤集中于水平接缝处,使部分损伤转移至搭接区上部,同时墙肢承载力略有提升但峰值后承载力退化加剧;箍筋加密可提升墙肢变形能力.     

短肢剪力墙结构设计

近些年，在住宅建筑中越来越多地采用了钢筋混凝土短肢剪力墙结构，笔着重对小墙肢剪力墙和连梁的设计要点及构造进行分析，论述了现阶段应用较广泛的短肢剪力墙结构的性能及特点，提出了简易可行的判别设计方法，同时，在结构体系的设计中结合规范提出了一些看法．通过对框架结构、剪力墙结构和短肢剪力墙结构进行比较分析，得出短肢剪力墙结构的优缺点．     

短肢剪力墙的剪滞效应及其影响分析

本文将异形截面短肢剪力墙视为各墙肢共同工作、相互协调的空间板系构件，采用平板壳元建立了短肢剪力墙的空间分析有限元模型，深入探析了横力作用下短肢剪力墙中剪滞效应的形态、存在范围、产生原因、影响因素等．并用翼板有效宽度度量了剪滞效应对短肢剪力墙工作性能的影响。     

钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙试验研究

为改进钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,将耳板装置引入钢框架与内填墙的连接中。通过2个2层单跨钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙1/3模型试件的循环荷载试验,考察耳板连接装置的可靠性和内填墙裂缝的开展与结构变形能力,分析结构的破坏机理、滞回性能、刚度退化、变形及延性等,并对钢框架内填预制混凝土剪力墙体系与现浇混凝土剪力墙体系和带竖缝混凝土剪力墙体系进行对比。研究结果表明:抗剪连接件(U形筋)在梁柱节点上下耳板的帮助下未发生破坏,耳板连接装置具有可靠的工作性能;合理设计的钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙结构具有良好的延性。     

拉锚地连墙支护深基坑的稳定性分析与优化设计

拉锚地连墙是进行深基坑支护的一种重要型式,分析拉锚地连墙支护深基坑在开挖施工过程中的稳定性,并进行拉锚地连墙的优化设计对深基坑工程具有重要的理论指导意义.论文采用有限元法对拉锚地连墙支护深基坑进行开挖过程的稳定性分析及优化设计.以板单元模拟地连墙,以界面单元模拟地连墙与周边岩土体的接触面,采用点对点锚杆单元与嵌入式排梁单元分别模拟预应力锚杆的自由段及锚固段.在稳定性分析过程中,考虑了不同施工工况下预应力锚杆的设置,进行了塑性及安全稳定性分析.工程算例分析表明,有限元法可以充分考虑基坑与拉锚地连墙支护结构的几何模型、荷载、结构单元和界面特性等,基于有限元法能较好地进行拉锚地连墙深基坑支护结构的优化设计.     

短肢剪力墙小高层住宅抗震设计探讨

小高层住宅采用短肢剪力墙结构,可以不露墙柱,减轻重量,减小地震效应等优点。本文以淮北市某小区9#楼为例,对短肢剪力墙结构进行了介绍,并对短肢剪力墙的布置原则、受力性能及设计结果进行了抗震分析,提出了短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节及概念设计,供结构设计人员参考。     

带混凝土边缘构件的配筋砌体剪力墙抗弯性能的有限元分析

采用有限元方法,使用ANSYS有限元分析软件,研究混凝土边缘构件截面、配筋率及墙片轴压比、高宽比对配筋砌体剪力墙的影响,得到边缘构件对配筋砌体剪力墙的抗弯能力有较大的提高,使得墙片的延性有很好的改善.工程中可以较好的发挥其作用.     

钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能试验及应用

短肢剪力墙结构体系广泛应用于10~25层的住宅工程中,然而现行的设计规范少有关于短肢墙的具体条文.针对短肢剪力墙结构体系理论研究落后于实际应用的情况,通过对6片1∶2单层短肢墙试体的低周反复荷载试验,研究了在低周反复荷载作用下钢筋混凝土短肢剪力墙的整体工作性能、破坏形态及延性.结果表明试件的最终破坏均是由连梁失效引起,连梁是短肢剪力墙结构的薄弱部位;带翼墙短肢墙结构的受力性能优于无翼墙结构.将试验研究成果用于指导某工程中短肢剪力墙的选型,并提出了设计建议.     

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。     

墙趾可更换组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究墙趾可更换组合剪力墙的抗震性能,设计并制作了2片带有可更换墙趾构件的波形钢板-混凝土组合剪力墙试件。采用拟静力试验和ABAQUS有限元软件模拟的方法,分析了内置波形钢板波纹方向对墙趾可更换组合剪力墙抗震性能的影响。试验结果表明：各试件墙趾构件先于主体构件破坏,且在达到极限位移角前其破坏主要集中于可更换墙趾构件;墙趾可更换组合剪力墙其内置波形钢板竖向波纹与横向波纹相比,抗侧承载力提高18.3%,延性系数提高28.69%,累积耗能量提高3.3倍,且具有更低的承载能力退化速率、刚度退化速率、等效粘滞阻尼系数减小比和刚度退化比,并且初始刚度有略微提高,即内置竖向波纹钢板组合剪力墙具有更优的受力性能和抗震性能;通过ABAQUS有限元模型分析与试验过程对比,其破坏形态与试验现象基本吻合,说明本文所建立的有限元模型具有一定的可靠性。     

建筑结构CAD技术在设计中的应用探讨

在多、高层结构分析中,对剪力墙和楼板的模型化假定是关键,它直接决定了多、高层结构分析模型的科学性,同时也决定了软件分析结果的精度和可信度.TAT采用薄壁柱模型,将同一层彼此相连的剪力墙墙肢作为一个薄壁杆件单元,把上下层剪力墙洞口间的部分作为连系梁单元;SATWE引入两种超单元:通用墙元和弹性楼板单元,采用子结构理论用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙.为了在工程设计中能根据工程实际特点正确选用分析模型,从板-柱结构、结构建模、地下室砼外墙的处理及输出结果等几个方面,分析建筑结构计算软件TAT与SATWE在设计应用中的区别,以期在设计中更好的使用该软件.