不同加载方式SIP墙体的抗剪性能

以3种不同的单向加载方式对以木质OSB覆面的SIP墙体进行侧向加载实验,对比分析3种加载方式下SIP墙体的破坏形式及这3种加载方式对墙体抗剪性能参数的影响,结果表明:3种加载方式得到的墙体的抗剪性能指标有所差异,其中,采用ISO22452加载协议,即对墙体施加持续增加载荷的加载方式所得到的极限承载力最大、极限位移和延性系数居中,分别为46.06kN、71.83mm、3.31;采用ASTM E72-05加载时极限承载力居中、极限位移及延性系数最大,分别为:40.66kN、76.97mm、4.07。采用ASTM E564-06加载,即对墙体施加阶段载荷并使阶段目标载荷持续作用一段时间的方式,所得到的极限承载力、极限位移及延性系数最小,分别为37.73kN、54.92mm、2.91;3种加载方式对墙体破坏形式的影响不大。     

冬季施工装配式剪力墙抗弯性能试验

为了研究低温条件下灌浆施工的装配式剪力墙的抗弯承载力,对采用电伴热法施工的装配式剪力墙节点进行了单向低周面外加载试验,采用了分级循环加载方案,得到了该剪力墙底部测点的滞回曲线及骨架曲线,分析了该低温灌浆剪力墙节点的破坏特征。结果表明:构件的滞回曲线呈"反S"型;当加载弯矩为52.5 kN·m时,剪力墙底部与楼板拼缝处出现初始裂缝,加载弯矩为60 kN·m时,裂缝开始出现在墙体预留孔洞上侧,随着加载进行,裂缝主要在墙体孔洞上沿向墙体两侧边缘发展;骨架曲线的线性段末端所对应的试验构件弯矩为60 kN·m,试验构件所能承受的最大弯矩为82.5 kN·m,均大于设计弯矩值。     

不同覆面条件下木结构剪力墙钉节点性能研究

选用木结构建筑实际工程中的环纹钉、进口规格材、定向结构刨花板以及国产杨木结构胶合板,分别制作四组不同覆面材料、不同接触面积的木结构剪力墙钉连接单剪试件,采用单调加载方式进行试验研究。试验结果表明:同一材料条件下,受力面积越大,钉节点初期刚度越大、试件变形能力越强,但钉节点的承载力减小;在同一受力面积、不同覆面材料条件下,结构胶合板的钉节点承载力比定向结构刨花板的钉节点承载力大,而初期刚度和延性均较小;定向结构刨花板覆面试件的钉节点刚度退化比结构胶合板要大。     

进口OSB及国产胶合板覆面木剪力墙单向加载试验研究

轻型木结构房屋具有节能环保、资源再生、施工方便、保温隔热和自然美观等特点,近几年来在我国得到快速发展.然而,由于我国木结构房屋的建筑材料主要依赖进口,使得建造成本居高不下,成为制约木结构房屋在我国进一步发展的重要因素.本文对采用3种不同厚度的进口OSB及国产胶合板为覆面板材的木框架剪力墙进行了单向加载下的试验研究,通过...     

榫接木框架剪力墙受剪性能试验研究

通过对7组14个木框架剪力墙试件进行单调和反复加载受剪性能试验研究,分析了不同墙骨连接方式、是否开设洞口及不同材料对木框架剪力墙的受剪承载力、弹性抗侧刚度、极限位移、耗能的影响。试验结果表明：墙骨柱采用榫接的连接方式,能有效避免在循环荷载作用下墙骨柱与底梁板钉接时的连接失效,保证墙体框架整体性;榫接连接对于提高墙体刚度、控制变形有显著作用;墙体开设洞口会显著降低墙体刚度,增大墙体的耗能能力。采用国产胶合板的墙体具有良好的受剪性能,可以作为进口OSB板的替代板应用于剪力墙建造。     

低配筋剪力墙单边抗震加固试验研究

北京前三门地区有一大批始建于上个世纪70年代的混凝土建筑,主要结构形式为鱼骨式剪力墙.由于修建时间早,其混凝土强度和配筋率远低于现行混凝土结构抗震规范要求,需进行加固处理.加固方案采用外套式加固,该方案具有不入户,且容易和节能保温及屋面改造相结合的优点.为了检验该方案的加固性能,针对其剪力墙结构的受力特点,制作了4个未加固墙体和4个单边加固墙体,改变了墙宽与轴压比等参数.对8个墙体进行拟静力加载,得到了墙体在加固前后的承载力、延性等数据.试验结果表明,加固后墙体承载力明显提高,但墙体延性并没有显著改善.该加固方案对于老旧低配筋剪力墙有良好的效果.     

老旧住宅中低配筋剪力墙抗震性能试验研究

北京前三门地区有一大批始建于20世纪70年代的混凝土建筑,主要结构形式为鱼骨式剪力墙。由于修建时间早,其混凝土强度和配筋率远低于现行混凝土结构抗震规范要求。为了检验该结构的抗震性能,针对其剪力墙结构的受力特点,制作了4个剪力墙试件。对4个墙体进行了在不同轴压比条件下的拟静力往复加载试验,获得了试件的承载力、刚度和变形能力等数据。试验结果表明,该墙体承载力低,延性差,不满足规范要求,需要进行加固。     

国产落叶松规格材木框架墙体抗剪性能研究

以日本落叶松、兴安落叶松及进口云杉-松木-冷杉(SPF)为木框架,以进口定向刨花板(OSB)为覆面板材料,设计制作了3组共12面木框架墙体.通过单向加载试验和低周往复加载试验,研究了不同木框架对墙体的单位长度承载力、极限位移、弹性抗侧刚度和耗能的影响.结果表明:以日本落叶松、兴安落叶松及进口SPF为木框架的墙体,单位长度承载力分别为9.59,7.08,9.05kN/m,极限位移分别为58.09,53.33,65.84mm,弹性抗侧刚度分别为1 369.92,1 126.30,1 119.04kN/m,耗能分别为7 839.89,5 262.74,8 027.20J/m.以日本落叶松制作的木框架墙体抗剪性能最好.     

轻型木结构墙体传热数值计算与试验研究

应用国产杉木规格材、落叶松结构胶合板、石膏板和保温材料制备了12种轻型木结构墙体,采用传热数值计算和试验测试方法,得到了该墙体中各层材料的温度,并对计算值进行了可靠性验证,分析了墙体温度分布规律及各组成材料对墙体传热的影响.结果表明:轻型木结构墙体材料单元稳态传热数值计算的温度值与试验检测值具有高度一致性,可以采用传热...     

接缝形式对凹槽浆锚连接装配式混凝土剪力墙抗震性能影响研究

为研究不同接缝形式（水平接缝、竖向接缝、竖向和水平接缝）的凹槽浆锚连接预制混凝土剪力墙抗震性能,完成1片现浇剪力墙和3片不同接缝形式的预制剪力墙拟静力加载试验,分析了不同接缝形式对预制墙体破坏过程、破坏特征、滞回性能、承载力、延性等的影响。试验结果表明：4片墙体的破坏形式均为受弯破坏;水平接缝装配式剪力墙在峰值荷载前受力性能与现浇剪力墙基本相似,峰值荷载后随着水平接缝处结合面的开裂,水平接缝装配式剪力墙承载力和刚度退化较快;竖向接缝装配式剪力墙抗震性能总体上符合规范GB 50011—2010抗震要求,其延性略低于现浇剪力墙,且预制墙体竖向接缝的后浇部分利于结构的耗能;同时采用竖向和水平接缝装配式剪力墙的峰值荷载与竖向接缝剪力墙的基本一致,而极限位移较现浇剪力墙的低27%,其竖向接缝后浇部分的钢筋配筋率影响剪力墙的承载力。     

不同面板钉木剪力墙抗侧承载力试验

为了研究中国钉应用在木剪力墙建造中的可行性,进行了面板钉连接节点试验和剪力墙有限元分析;对采用中国钉的面板钉连接节点进行加载方向垂直于木纹和加载方向平行于木纹的试验,将得到的试验结果以节点荷载-位移曲线的形式输入到有限元分析软件中,计算木剪力墙的抗侧承载力,并与进口钉剪力墙模型的计算结果进行对比。研究结果表明:采用中国钉和进口钉的木剪力墙有着相近的抗侧承载力和刚度;有限元计算所得的木剪力墙抗侧承载力相对于《木结构设计规范》(GB 50005—2003)中的公式有足够的可靠度,因此,在木剪力墙的建造中,中国钉和进口钉可以相互替代使用。     

钢板焊接连接的带水平接缝装配式RC剪力墙抗震性能试验研究

为了研究采用钢板焊接连接的带水平接缝预制装配式钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,设计了4个装配式钢筋混凝土剪力墙足尺试件并进行低周往复水平荷载试验,研究参数包括连接钢板厚度、侧向钢板设置和轴压比。结果表明：各试件均为压弯破坏,水平承载力在186~288kN之间,极限位移在25.74~29.37mm之间,滞回曲线为饱满的弓形,延性和耗能能力较好,刚度退化较慢;在连接钢板满足强度要求前提下,增大连接钢板厚度、增加侧向钢板对剪力墙的延性、刚度、承载能力和耗能能力影响较小;提高轴压比可以明显提高装配式剪力墙的刚度和承载能力,但会降低其耗能能力。采用ABAQUS有限元软件对装配式剪力墙抗震性能进行分析,所建立的有限元模型可以较好地模拟装配式剪力墙的受力性能。通过对比采用规范公式计算的承载力与试验承载力,表明可以采用JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中的公式计算文中装配式剪力墙的承载力,并给出了连接钢板的计算方法。     

壁挂式冷弯型钢结构双层组合墙体抗震性能试验研究

为研究壁挂式连接冷弯型钢结构中双层组合墙体的抗震性能,对4个足尺双层墙体试件进行了水平低周往复试验,考虑了刚性斜撑、方钢管端柱加强、下部两层墙体抗侧刚度比等因素对墙体抗震性能的影响。结果表明：增设刚性斜撑墙体中V形刚性斜撑与墙面板蒙皮作用同时发挥抗侧作用,提高了墙体的受剪承载力及弹性抗侧刚度,但延性降低;采用方钢管截面端柱可避免端柱发生压屈破坏,其对墙体的抗侧刚度及受剪承载力提高幅度较小,但可以改善墙体的延性及变形性能;当底层与二层墙体抗侧刚度比大于1时,墙体属于弯曲型破坏。建议在多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震设计中,对底层墙体设置刚性斜撑、采用方钢管加强端柱以提高墙体受剪承载力及端柱抗压屈能力。     

壁挂式冷弯型钢结构双层组合墙体抗震性能试验研究

为研究壁挂式连接冷弯型钢结构中双层组合墙体的抗震性能，对4个足尺双层墙体试件进行了水平低周往复试验，考虑了刚性斜撑、方钢管端柱加强、下部两层墙体抗侧刚度比等因素对墙体抗震性能的影响。结果表明：增设刚性斜撑墙体中V形刚性斜撑与墙面板蒙皮作用同时发挥抗侧作用，提高了墙体的受剪承载力及弹性抗侧刚度，但延性降低；采用方钢管截面端柱可避免端柱发生压屈破坏，其对墙体的抗侧刚度及受剪承载力提高幅度较小，但可以改善墙体的延性及变形性能；当底层与二层墙体抗侧刚度比大于1时，墙体属于弯曲型破坏。建议在多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震设计中，对底层墙体设置刚性斜撑、采用方钢管加强端柱以提高墙体受剪承载力及端柱抗压屈能力。     

钢带加强螺钉孔型冷弯型钢组合墙体抗震性能

为研究钢带加强螺钉孔对冷弯型钢组合墙体抗震性能的影响,对3个冷弯型钢组合墙体足尺试件进行低周反复加载试验,分析该加强形式对冷弯型钢组合墙体的破坏模式、侧向刚度、承载能力、延性以及耗能性能的影响。同时采用有限元软件OpenSEES对墙体进行数值分析。结果表明:钢带加强螺钉孔型冷弯型钢组合墙体的破坏形式仍然为螺钉连接失效和板缝滑移,钢带能够使覆面板的螺钉连接处得到加强,从而提高组合墙体的抗侧刚度和受剪承载力; 与螺钉孔未进行钢带加强的墙体试件(HS-140-A)相比,2个加强式的组合墙体试件(HS-140-B,HS-140-C)受剪承载力分别提高了32.5%,58.1%,抗侧刚度分别提高了31.7%,59.3%; 螺钉孔由钢带加强后,墙体试件的耗能性能显著提升; 3个试件的延性系数均大于8,呈现出良好的变形能力; 有限元模型能反映螺钉连接非线性行为对墙体滞回性能的影响,有限元分析结果与试验结果的相对误差控制在10%以内,模型具有较好的精度。     

木框架-夹板剪力墙组合结构抗侧力性能试验研究

为研究木框架-夹板剪力墙组合结构的抗侧力性能,对5榀木框架-夹板剪力墙试件、2榀纯框架试件和2片夹板剪力墙试件开展了低周反复加载试验,对比分析试件在往复荷载作用下的破坏机理、抗侧刚度、极限承载力、延性、刚度退化规律和耗能能力。研究结果表明,木框架-夹板剪力墙组合结构的抗侧力性能主要取决于内填夹板剪力墙的性能,其最终的破坏模式表现为共用墙骨柱因钉连接的失效而脱落。外侧梁柱框架对内填夹板剪力墙的约束作用能显著减小端部墙骨柱的上拔,可取消抗倾覆连接件的设置。木框架-夹板剪力墙组合结构的抗侧刚度和极限承载力约为木框架-常规轻木剪力墙组合结构的两倍,且在大变形情况下仍能持有70%峰值荷载的承载能力,有利于避免罕遇地震下的倾覆倒塌。     

Shear capacity of cold-formed light-gauge steel framed shear-wall panels with fiber cement board sheathing

Being light in weight, cold-formed steel shear wall panels (SWPs) made with light gauge steel are extensively used in residential and office buildings (low to mid-rise), particularly in structures under seismic loadings. Many design practices involve the use of fiber cement board (FCB) as sheathing material both for hollow and infilled walls. FCB is a preferred choice as cladding material due to many advantages it provides such as water resistance, lower cost, withstand temperature variation, resistance to humidity and termite attack, better acoustic insulation, and superior fire resistance properties. In the absence of design guidelines, based on cold-formed light gauge steel shear walls with FCB sheathing, the designers resolve to use the guideline available for gypsum wall board (GWB) and fiberboard (FB) available in American Iron and Steel Institute Lateral Design. As a pioneer study, an experimental program was designed to investigate the behavior of cold-formed light gauge steel shear walls, both hollow and infilled with expanded polystyrene (EPS) foam concrete, with FCB sheathing on both sides under monotonic loading. The tests were performed according to ASTM E564 standard. Results show that the strength of shear walls with FCB sheathing is much higher than GWB and FB sheathing, suggesting that substitute design practices are highly conservative. Test results can help designers choose desired lateral stiffness and load carrying capacity of light gauge steel SWPs more efficiently, by selecting appropriate framing, infill, and sheathing material.     

两种静载试验确定大直径扩底桩竖向承载力

工程上通常用一种静载试验确定扩底桩的竖向承载力 ,而本文用两种静载试验方法 (即直接试验法和间接试验法 )确定扩底桩的承载力 ,据此对端承于粗砂层的埋深 1 4.5m左右的扩底桩竖向承载性状进行了分析。结果表明 ,两种试验方法得到的SD1、SD2桩的极限承载力值分别相差 5 %和 1 0 %。扩底直径为 3.40m的SD1桩的极限承载力为 960 0kN ,端阻力达86% ;扩底直径为 3.0 0m的SD2桩的极限承载力为 685 0kN ,端阻力占 81 %。当桩顶沉降 1 8.72mm左右时 ,SD1、SD2桩摩阻力已充分发挥 ;而端阻力充分发挥时 ,SD1、SD2桩顶沉降分别达 31 .85 5mm和 2 9.34mm。直径相同时 ,扩底桩的竖向承载力远大于纯摩擦桩和直身墩     

冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体受剪性能研究

本文采用有限单元法对冷弯薄壁型钢住宅组合墙体的受剪性能进行了分析。在建立有限元模型时,采用了塑性壳单元,考虑了材料非线性和几何非线性影响,自攻螺钉连接采用耦合模型。通过对已有的单面石膏板、单面定向刨花板(OSB板)、一面石膏板另一面定向刨花板(OSB板)三类组合墙体受剪试验结果的分析,验证了本文有限元方法的正确性。采用有限元方法分析了不同墙面板材料、不同钢种、不同墙架柱间距、不同墙体高度、不同螺钉间距等参数对组合墙体承载力的影响,参数分析表明:组合墙体的墙面板材料特性对组合墙体的受剪承载力影响较大,钢材强度对组合墙体的受剪承载力影响较小;随着墙架柱间距缩小、墙体高度减小、边缘自攻螺钉间距加密,组合墙体的受剪承载力明显增加。