钢框架内填预制带竖缝钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为改进钢框架内填预制带竖缝钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,将耳板引入钢框剪与内填墙的连接中。通过2个两层单跨缩尺比为1∶3的钢框架内填预制带竖缝钢筋混凝土剪力墙模型试件的拟静力试验研究,考察了耳板连接的可靠性和内填墙裂缝的开展与结构变形能力,分析了结构的破坏机理、滞回性能、刚度退化、变形及延性和耗能能力等。试验结果表明：抗剪连接件(U形筋)在梁柱节点上下耳板的连接处未发生破坏,耳板连接具有可靠的工作性能;钢框架带竖缝剪力墙结构具有良好的延性,平均位移延性系数大于3;内填墙的承载力由竖缝根部的剪切破坏控制。     

低周反复荷载下预制装配式竖缝剪力墙抗震性能研究

为研究预制装配式竖缝剪力墙的抗震性能,利用低周反复荷载试验对预制装配式竖缝剪力墙进行了研究,得到试件的滞回曲线。分析了预制装配式竖缝剪力墙的破坏形态、裂缝行为、荷载-位移关系、裂荷载、抗剪承载力以及变形特性的发展规律。综合考察该装配式剪力墙结构的破坏模式和变形能力。试验结果表明:预制装配式竖缝剪力墙在水平地震作用下的破坏模式属于延性破坏,耗能性能较好;竖缝墙由缝间墙受弯破坏终发展成贯通各墙肢竖缝根部的剪切破坏;剪力墙与基础梁间的钢板连接件未发生破坏,能提供有效连接。     

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.     

带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构抗震性能试验研究

为提高装配式钢筋混凝土框架抗震能力,提出带竖缝混凝土墙的装配式消能减震框架结构体系。通过1个消能子结构试件的低周反复加载试验,考察消能子结构和竖缝混凝土墙设计方法的合理性,分析试件破坏模式、滞回性能、承载力、延性、抗侧刚度及变形特征等。通过有限元分析竖缝混凝土墙的抗震性能,研究带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构的受力机理。结果表明：罕遇地震作用下,消能子结构中梁柱轻微损伤,梁柱节点及齿槽连接区钢筋基本保持弹性,结构损伤主要集中于竖缝混凝土墙;消能子结构的极限位移角为1/30,位移延性系数为3.25,变形和耗能能力良好;消能子结构弹性抗侧刚度理论值与试验值相对误差为10.4%;竖缝混凝土墙模拟和规范计算得到的极限位移和特征点荷载吻合较好;竖缝混凝土墙对实体墙两端梁截面产生附加阻尼力,缝间墙斜撑作用使其外侧和中间墙肢发生差异性破坏。建议带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构在多遇和罕遇地震作用下的层间位移角限值分别按1/800和1/100控制;竖缝混凝土墙设计时应考虑斜撑作用,按压弯剪复合受力进行设计,并加强外侧缝间墙墙肢抗剪配筋构造。     

预制RC框架内嵌带竖缝剪力墙结构抗震性能研究

为研究预制钢筋混凝土框架内嵌带竖缝剪力墙(PRCFW)结构的抗震性能,对2个单跨两层、缩尺比为1∶2的PRCFW试件进行了拟静力试验研究。考察了PRCFW结构的变形和延性、滞回耗能能力、承载力及刚度退化等性能,分析了框架与内填墙之间的抗剪连接件对结构整体性能的影响。试验结果表明：在加载过程中,设计的抗剪连接件性能可靠,未发生疲劳剪断或锚固破坏;内填墙设置竖缝对PRCFW结构的初期刚度影响较小;进入屈服段后,预制竖缝阻碍了斜裂缝的发展和贯通,缝间墙段以弯曲变形为主,承载力和刚度退化缓慢,使结构整体具有良好的延性和耗能能力。不同轴压比下的框架柱和现浇节点基本完好,破坏主要发生在内填墙和梁端。结合试验和分析结果,提出了PRCFW结构在工程设计时的若干补充计算及构造措施建议。     

不等肢耗能竖缝装配式剪力墙试验研究

对三个不等肢耗能竖缝装配式剪力墙进行低周反复荷载试验,并与现浇剪力墙试件进行对比.结果表明,不等肢耗能竖缝装配式剪力墙整体工作性能良好,和现浇试件相比,其延性性能较高.竖缝中设置的阻尼器能够实现屈服耗能,提高结构的抗震性能,实现墙肢之间的连接;墙肢的不同会造成装配式剪力墙试件在两个加载方向承载力的差异,对结构的延性也有一定的影响,应尽量使竖缝两侧的墙肢较为接近,以获得较好的工作性能.     

带竖缝及金属阻尼器混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究竖缝设置金属阻尼器的混凝土剪力墙抗震性能,进行了两个1/2缩尺构件的拟静力试验。分析了带竖缝及金属阻尼器剪力墙结构的承载能力与变形性能,探讨了结构在地震作用下的破坏机理、滞回特性、延性及耗能能力。试验结果表明:带竖缝及金属阻尼器混凝土剪力墙同普通混凝土剪力墙相比,承载力和刚度降低不大,竖缝的设置增大了墙体的高宽比,延性得到提高,竖缝内设置金属阻尼器、参与耗能,使滞回曲线面积更饱满,从而提高了剪力墙的抗震性能。     

CFST框架-SPWS结构的地震响应分析

对一按8度抗震设防的钢管混凝土框架-带竖缝钢板剪力墙结构(简称CFST框架-SPWS结构),基于LS-DYNA有限元程序对其进行了常遇地震作用下的动力响应分析,及罕遇地震作用下的倒塌分析。同时,进行了无带竖缝钢板剪力墙的框架结构在相应地震作用下的动力响应分析及倒塌分析。对比分析结果表明:钢管混凝土框架-带竖缝钢板剪力墙结构具有良好的抗震性能,在较高水平地震作用下,其结构局部破坏总是先于钢板剪力墙中出现,从而阻止或延缓了结构其他部位的破坏;钢管混凝土框架-带竖缝钢板剪力墙结构的抗倒塌能力明显强于不带钢板墙的结构,且在相同的地震作用水平下,有剪力墙结构的层间侧移明显小于无剪力墙结构。     

保温墙模带缝剪力墙的非线性分析

运用ANSYS有限元分析程序对一种新型保温承重结构体系--保温墙模带缝剪力墙体系进行非线性分析.通过建立合理的力学模型,分析了不同剪跨比带缝剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式、骨架曲线及刚度退化等方面的特点和规律,同时对比分析了带缝剪力墙与传统剪力墙的抗震性能.分析结果表明:开缝剪力墙刚度降低,延性增加,进而可以提供更大的变形能力,以上结论可为此种新型体系的安全设计和工作性能评价提供依据.     

高层建筑框架-剪力墙结构设计

设计框架-剪力墙结构,应先根据底层结构剪力墙与框架柱面积之和与本楼层面积之比确定剪力墙数量,然后通过计算判断剪力墙布置的合理性。剪力墙的轴压比限值应与框架柱一样,通过考虑剪力墙延性、约束边缘构件配箍特征值及剪力墙高宽比等构造措施提高。连梁跨高比小,若两端连接的墙与柱刚度差异较大,易造成连梁两端变形很大而产生很大的内力,设计中可以通过连梁刚度折减和设置水平通缝解决。     

半刚接钢框架内填暗竖缝钢筋混凝土剪力墙结构滞回性能试验研究

为了进一步改善半刚接钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构（PSRCW）的抗震性能,将暗竖缝引入PSRCW结构的内填墙中,进行了1榀1∶3缩尺内填墙带暗竖缝PSRCW结构的低周反复荷载试验,研究了带暗竖缝PSRCW结构的破坏机理及滞回性能。试验结果表明：内填墙设置暗竖缝对PSRCW结构的初期刚度影响较小,峰值荷载过后承载力退化缓慢,结构延始性能得到显著改善。带暗竖缝的PSRCW结构通过合理设计可以实现控制结构小震或中震作用下的变形,提供较大的初始抗侧刚度,大震下提供良好的变形能力和耗散地震能量的双重功能。     

改善高强混凝土剪力墙抗震性能的试验研究

通过四片高强度混凝土剪力墙试件）有整体墙和墙板中开竖缝墙）在低周反复荷载作用下的试验，研究开竖缝数量及长度（即墙板柱的剪跨比）对剪力墙的刚度、载力、延性、能耗、破坏形态等抗震性能的影响，结果表明，在剪力墙板中合理地设置竖缝，可使其弹性刚度、承载力变化不大的情况下，较大幅度地提高它的延性，塑性变形和耗能力。     

大剪跨比带缝剪力墙的非线性分析

提出一种新型保温承重结构体系—免拆保温墙模带缝剪力墙体系。运用有限元分析程序AN-SYS对该体系大剪跨比带缝剪力墙进行非线性分析。通过建立合理的力学模型,分析了大剪跨比带缝剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式、骨架曲线及刚度退化等方面的特点和规律。同时建立传统剪力墙模型,通过比较分析了两种剪力墙的抗震性能。分析结果表明开缝可以改变墙体的破坏形态,降低构件的刚度,增大其变形能力,提高构件的延性,从而实现抗震结构控制的目的。本文研究成果可以为带缝剪力墙的工作性能评价和安全设计提供理论依据。     

钢板墙对方钢管柱-H型钢梁边框抗震性能影响的数值模拟

方钢管柱-H型钢梁边框内填钢板剪力墙是一种新型抗震剪力墙.为研究填充钢板墙对钢框架结构的抗震性能和受力性能的影响规律,该文进行了两层单跨方钢管柱-H型钢梁框架结构和内填带竖缝薄钢板框架剪力墙在单调加载和低周反复加载情况下的ANSYS数值模拟分析,研究对比分析了两种框架结构的承载能力、延性、耗能能力、破坏特征以及破坏机理。结果表明,钢板墙使钢框架的承载能力和初始刚度大幅度提高,同时也具有良好的抗震性能和耗能能力。     

框架-自复位墙结构抗震性能的研究

具有自复位及摇摆特性的结构体系是近些年来提出的新型结构体系,相对于传统的框架和剪力墙结构,这类结构在地震作用下结构的变形和损伤控制等方面具有独特的优势.利用通用有限元软件ABAQUS分别对具有相同框架部分和墙体布置的框架-剪力墙结构、框架-自复位墙结构和纯框架结构的有限元算例进行了静力弹塑性分析和弹塑性时程分析,通过对这三种结构体系的承载力、变形和结构耗能进行对比,来进一步说明框架-自复位墙结构的结构特点,最后通过弹塑性时程分析,对阻尼器对于框架-自复位墙结构抗震性能的作用进行了初步的探讨.     

带竖缝钢板剪力墙-框架体系抗侧构件要素特性配置

探讨了带竖缝钢板剪力墙(SPSWS)-框架体系中要素特性配置原则,建立了二重抗侧结构体系的概念模型,得到了体系的力-变形特征曲线,研究了构件要素特性配置的基本关系;建立了包含用杆件简化的SPSWS构件和钢框架的有限元模型,并对概念模型进行了检验。结果表明:概念模型所做的假定成立,SPSWS-钢框架体系中构件要素特性配置关系可以由体系的延性和承载力要求得出。     

基于SAP2000的框剪-摇摆墙结构抗震性能研究

建立一个按照规范设计的10层框架-剪力墙结构作为研究模型,通过替换模型中纵向的剪力墙为摇摆墙从而改造得到框架-摇摆墙结构模型.采用SAP2000有限元分析软件对上述两种模型进行Push over分析和非线性动力时程分析,以此对比分析两者的抗震性能.分析结果表明:框架-摇摆墙结构较框架-剪力墙结构抗震性能优越,层间变形基本一致,结构损伤趋于均匀,显著改善了框架-剪力墙结构损伤过于集中的破坏方式,更容易达到"强柱弱梁"和"强剪弱弯"的设计准则,提高了结构的抗震性能,为新建框架-剪力墙结构改造成高抗震性能框架-摇摆墙结构体系提供参考,为后续提出其设计方法奠定基础.     

钢框架内嵌带竖缝混凝土剪力墙结构的建议设计方法

为满足带竖缝钢筋混凝土剪力墙的设计原则,提出了若干补充计算和构造措施以实现竖缝墙的设计思想,建议采用壁式框架力学模型对结构进行计算分析。并通过参考钢筋混凝土设计规范(GB50010-2002),对原有竖缝剪力墙设计方法进行了改进。     

开缝钢板剪力墙滞回性能研究

开缝钢板剪力墙的开缝形式能够改善结构破坏形式、提高耗能能力及延性。为研究不同开缝形式和开缝参数对开缝钢板剪力墙的滞回性能影响,利用ABAQUS有限元软件建立了开缝钢板剪力墙的数值模型。结果表明,有限元计算结果和试验结果吻合较好。设计了竖缝、斜缝和对称斜缝3种开缝形式,通过28个钢板剪力墙试件的计算分析发现开缝钢板墙能够很好地实现屈曲前屈服。开缝使得钢板墙的承载力和刚度明显下降,但滞回环饱满,具有较好的耗能性能;而对称斜缝钢板墙可获得较好的屈服耗能。研究结果表明:缝间墙肢宽高比为0.2时的钢板墙刚度和耗能性能较好;通过合理设置钢板墙中的开缝参数,可使得钢板墙具有可控的抗侧刚度和承载力,获得较好的抗震耗能能力。通过骨架曲线上的特征点对开缝钢板墙的受力过程进行分析,考察了缝间墙肢宽高比b/h和高厚比h/t对开缝钢板墙滞回性能的影响。     

低周反复荷载作用下带竖缝高强混凝土剪力墙承载力研究

通过对4片高强混凝土剪力墙试件(有整体墙和在墙板中开竖缝墙)在竖向力和低周反复水平荷载作用下的试验研究,探讨了开竖缝对墙板水平承载力的影响,并根据带竖缝剪力墙的受力特点和试验结果,建立带竖缝墙的承载力计算模型,导出其实用的设计计算公式,给出了初步的设计建议,为工程设计和进一步研究提供参考。