浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙抗震性能试验研究北大核心CSCD

浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙的上、下层预制剪力墙通过钢筋浆锚搭接连接,预制剪力墙与叠合连梁通过剪力墙预留凹口现浇混凝土及叠合层混凝土连接成整体。为掌握装配式联肢剪力墙的真实抗震性能,制作了1个装配式试件和1个现浇对比试件,并对其进行了低周反复水平荷载试验。通过对比试件的破坏形态、滞回曲线与骨架曲线、强度与刚度、位移延性及耗能能力等,对装配式试件的抗震性能进行评价。试验及分析结果表明,装配式试件发生与现浇试件相同的墙肢弯剪破坏与连梁剪切破坏,新、老混凝土界面未影响裂缝开展及试件整体性;与现浇试件相比,装配式试件的强度与刚度提高,位移延性有所降低,耗能能力提高;浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙抗震性能总体上可达到“等同现浇”,可应用于实际工程。     

养老建筑组合钢板剪力墙结构的抗震性能研究

对经过结构优化的钢框架短肢组合钢板剪力墙进行承载能力和抗震性能研究,并与常规钢框架短肢组合钢板剪力墙对比件进行对比。结果表明,经过结构优化的钢框架短肢组合钢板剪力墙试验件具有较高的水平承载能力以及良好的抗震和耗能能力;与常规钢框架短肢组合钢板剪力墙对比件相比,结构优化后的试验件延性比提高了8.5%、弹性抗侧刚度约提高了49.2%、耗能能力比增幅为61%,同时还具有较高的屈服载荷和极限载荷。经过结构优化后的组合钢板剪力墙试验件的抗震效果更好,通过结构优化的方法来提升钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的抗震性能和耗能能力是可行的。     

装配式空心剪力墙抗震性能研究

对4个装配式空心剪力墙试件进行拟静力试验,模拟了不同的轴压比和剪跨比对试件抗震性能的影响。通过低周往复加载试验得到试件的滞回曲线,并分析其延性、耗能性能和刚度特征。试验结果表明:装配式空心剪力墙的抗震性能和普通钢筋混凝土剪力墙抗震性能相似,且空心孔洞和水平拼接缝不会削弱墙体的受力性能,各个试件均表现出良好的延性和耗能能力,因此可以通过提高水平拼接缝的位置改善墙体抗震性能。     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗震性能的试验研究

通过三片配筋砌块短肢砌体剪力墙足尺结构试件低周反复荷载试验,研究了配筋砌块短肢砌体剪力墙的破坏性质、受力性能、结构延性及耗能性能等。试验结果表明,配筋砌块短肢砌体剪力墙具有很好的抗震性能和较钢筋混凝土短肢剪力墙更好的耗能能力,可作为替代粘土实心砖砌体结构和建设小高层结构的可选结构形式之一。     

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.     

一字形短肢剪力墙结构抗震性能试验研究

设计制作了6片一字形短肢剪力墙试件,分为3组,每组2个试件中,在保持配筋率一致的情况下,一个采用截面等强度配筋,另一个设置暗柱。对其进行了低周反复荷载试验,研究不同配筋形式下的一字形短肢剪力墙的抗震性能。基于试验结果,对试件的破坏形态、滞回性能、位移延性、耗能能力等方面进行了分析。结果表明:设置暗柱的一字形短肢剪力墙的承载能力、位移延性和耗能能力明显优于没有设置暗柱的,建议对一字形短肢剪力墙应采用带暗柱的配筋形式。     

短肢剪力墙抗震性能试验

为了研究短肢剪力墙的抗震性能,对6个1/2比例的T形短肢剪力墙试件进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析了短肢剪力墙的承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏机制等抗震性能。结果表明:短肢剪力墙试件以弯剪破坏为主,截面高厚比较大试件的腹板中部易发生剪切破坏;腹板底部是试件最薄弱部位,加暗支撑可明显增加试件的延性和极限承载力;随着试件轴压比的提高,试件延性降低,极限承载力增加。     

一字形短肢剪力墙抗震性能的模型试验研究

为了研究一字形短肢剪力墙的抗震性能,对其进行了低周反复荷载试验研究。设计制作6片不同轴压比(0.3、0.5、0.7分别制作二组)和3片不同配筋方式的一字形短肢剪力墙模型及试验加载装置,对9片剪力墙进行了抗震性能试验。基于试验结果,对试件的破坏形态、滞回性能、位移延性、耗能能力、刚度退化等方面进行了分析,结果表明:轴压比对一字形短肢剪力墙的抗震性能影响较大,随着轴压比的增大,试件表现出明显的脆性破坏;配有X型交叉筋的短肢剪力墙的裂缝分布均匀,承载能力较高,延性较好。提出了一字形短肢剪力墙一般应采用带暗柱及X形交叉配筋形式并严格控制轴压比限值等建议。     

低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,完成了2片低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙和1片低剪跨比钢筋混凝土剪力墙试验,研究了高轴压比剪力墙在低周往复荷载作用下的变形能力、破坏模式,得到了试件滞回曲线、骨架曲线、承载力、位移延性系数、刚度退化、承载力退化和耗能能力等,分析了不同形式连接件对抗震性能的影响。试验结果表明：与钢筋混凝土剪力墙相比,低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙受剪承载力显著提高,具有良好的延性和耗能能力,抗震性能良好。     

快速往复荷载下装配式钢管混凝土边框剪力墙抗震性能试验研究

为研究快速往复荷载下装配式钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能,设计制作了3片足尺单层单跨装配式钢管混凝土边框剪力墙试件,分别进行0.1,5,20 mm/s加载速率下的往复荷载试验,对其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性系数、耗能能力及刚度退化等方面进行对比分析。试验结果表明:试件破坏均为墙体边框钢管屈服后底角混凝土压溃,而钢筋及钢管连接节点处未发生明显变化,说明套筒灌浆连接技术满足装配式结构受力要求。加载速率对装配式钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能影响有限,加载速率较静态加载提高200倍时,剪力墙承载力提高6%,延性系数降低20%,等效黏滞阻尼比降低13.1%。     

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。     

带部分外包混凝土柱的钢板剪力墙结构的受力性能分析

部分外包混凝土(PEC)柱具有较高的刚度和承载能力,将其引入钢板剪力墙结构中,作为钢板的约束构件来最大程度地发挥结构的抗震耗能性能,形成带PEC柱的钢板剪力墙结构。为研究带PEC柱的钢板剪力墙结构的力学性能,应用有限元软件ABAQUS分别对两榀带普通H型钢柱的钢板剪力墙结构和三榀带PEC柱的钢板剪力墙结构进行单向和循环荷载作用下的数值模拟,得到了试件的应力分布、变形情况、荷载-位移曲线、滞回曲线,分析了试件的承载能力、初始刚度、耗能能力、延性与破坏模式等力学性能。结果表明:带PEC柱的钢板剪力墙结构的承载能力和耗能能力明显地高于带普通H型钢柱的钢板剪力墙结构。试验结果也进一步验证了有限元分析的可靠性。     

论翼缘对短肢剪力墙延性性能的影响

基于有限元原理分析了翼缘宽度对短肢剪力墙构件延性性能的影响。结果表明:翼缘可以大大改善短肢剪力墙的延性性能,增加短肢剪力墙在地震作用下的耗能能力,故在设计和墙体的侧移计算中应考虑翼缘的参与作用,增强结构的抗震能力。     

配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究

在水平地震作用下,低轴压比的单排配筋混凝土剪力墙易在底部施工缝处产生剪切滑移现象,影响其耗能能力,在剪力墙底部配置斜向钢筋可以较好地避免此现象发生。为研究配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙的抗震性能,对3个1/2缩尺的单排配筋混凝土双肢剪力墙进行了拟静力试验,研究了在墙肢及连梁中配置斜筋对混凝土双肢剪力墙破坏机制与抗震性能的影响。对比分析了配置斜筋双肢墙与未配置斜筋双肢墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度和耗能能力。试验结果表明:在墙肢配筋量相同的条件下,在墙肢底部设置适量的斜筋,可提高双肢墙的延性和耗能能力,并对其破坏机制产生影响;在墙肢分布钢筋量不变条件下,在墙肢底部和连梁中增设斜筋,可明显提高双肢墙的延性和耗能能力。     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗震性能试验研究

在提出配筋砌块短肢砌体剪力墙结构概念的基础上,进行了两片T形截面配筋砌块短肢砌体剪力墙构件和一榀一字形截面配筋砌块短肢砌体剪力墙框架的低周反复荷载试验,研究了上述两种截面配筋砌块短肢砌体剪力墙的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力。试验结果分析表明:三个试件在荷载作用下呈压弯破坏或弯剪破坏特征,受拉和受压钢筋均能达到屈服,同时灌芯砌体达到抗压强度极限值;配筋砌块短肢砌体剪力墙具有很好的抗震性能,其破坏特征、变形能力及耗能能力等均与钢筋混凝土短肢剪力墙相似;连梁能够有效提高结构的耗能能力,使整个结构更有利于结构抗震;砌块砌体与灌孔混凝土之间能够很好地共同工作,受压时两者变形能够互相协调,整个结构有着良好的延性和整体性,可作为替代粘土实心砖砌体结构和建设小高层结构的结构形式之一。     

部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙抗震及其修复试验研究

一字形RC短肢剪力墙因延性及平面外稳定性差而在高层建筑应用中受到限制,为此,设计并制作了2片剪跨比为2的部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙,进行了拟静力试验,研究了轴压比对剪力墙抗震性能的影响。结果表明：剪力墙表现为剪切黏结破坏,滞回曲线呈反S形,具备较好的延性及耗能性能。基于试验结果,对震后2片剪力墙采用增设栓钉的方式进行了修复处理并完成了拟静力试验。结果表明：修复剪力墙呈剪切斜压破坏,滞回曲线呈较为饱满的梭形,整体工作性能得到明显改善,承载力基本能恢复至震损前水平,但延性及耗能能力略有下降;随轴压比增大,对原剪力墙与修复剪力墙的承载力影响不大,延性下降,耗能能力略有提升。根据试验结果,提出一字形部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙受剪承载力计算式,计算值与试验值之比为0.973,两者吻合较好。     

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。     

预制装配式钢筋混凝土一体化剪力墙抗震性能研究及构造方案优化

针对预制装配式剪力墙结构,提出了内置空心管的混凝土填充墙与实体剪力墙墙肢一同浇筑生产、安装施工的预制一体化剪力墙结构。通过5个外形尺寸、墙肢和连梁配筋相同的混凝土双肢剪力墙的拟静力试验,探究了无填充、砌块砌体填充和一体化整体填充的剪力墙抗震性能,总结了这三类墙体的破坏形态、受力特点、承载与变形能力、刚度、延性和耗能能力的特点。试验结果表明：预制一体化剪力墙在水平往复荷载作用下发生弯剪破坏,相比于无填充墙试件和砌体填充试件,其抗侧刚度和受剪承载力有明显提高,同时具有良好的抗震性能。最后,基于OpenSEES平台对拟静力试验结果进行了有限元验证,得到了吻合程度较好的滞回曲线、骨架曲线及墙肢纵筋应变;根据试验结果与有限元分析,提出了预制一体化混凝土剪力墙结构合理的填充墙构造方案。     

地震力作用角度对短肢剪力墙抗震性能的影响

通过低周反复试验研究了加载角度对"一"字形截面钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能的影响,加载角度为0°,25°,45°。记录了试件由开裂、屈服到破坏的整个过程,观察到不同角度加载造成的剪力墙不同的破坏模式,可以发现,短肢墙的破坏形式由弯剪破坏到弯曲破坏变化。定量分析试件的恢复力曲线(即滞回曲线和骨架曲线)、延性、耗能能力等指标发现,随着加载角度的增大,构件的极限承载力变小,极限位移、延性、耗能能力增大。     

装配式钢板条带混凝土剪力墙抗震试验研究

设计制作了1个1/2现浇钢板条带混凝土剪力墙和1个1/2装配式钢板条带混凝土剪力墙试件,并在0.1轴压比下进行了低周反复加载试验研究。分析比较了两种试件的破坏形态、承载力、变形与延性、刚度、耗能能力等。试验结果表明,钢板条带可限制裂缝的发展,墙体出现分段裂缝,具有良好的抗震耗能能力和延性,装配式钢板条带剪力墙的螺栓连接能够有效传递应力,水平接缝具有良好的变形能力。