开洞生态复合墙体抗震性能及抗侧刚度研究

生态复合墙体作为生态复合墙结构的主要受力构件,它是由生态复合墙板与隐形外框组成的墙肢或墙段。鉴于开洞对墙体抗侧刚度影响较为显著,通过对1/2模型开洞生态复合墙体和标准不开洞生态复合墙体进行试验研究,对比分析二者的破坏模式及抗震性能。通过验证后的数值模型建立墙体扩展试验,分析其影响因素对开洞生态复合墙体抗侧刚度的影响程度并建立开洞生态复合墙体抗侧刚度计算公式,对比试验、数值与理论计算结果,验证计算公式正确性。理论计算结果与试验结果对比可得出:开洞生态复合墙体抗侧刚度计算公式具有一定的精度,能满足实际工程的要求。     

带门洞加强肋复合墙体抗震性能及抗侧刚度影响因素研究

制作了1榀开门洞1/2比例的加强肋复合墙体模型,进行伪静力抗震试验,对墙体中钢筋应变进行分析,研究墙体各部件的受力性能,探究在低周反复荷载作用下带门洞加强肋复合墙体的破坏模式、承载力、滞回及耗能能力、延性、刚度退化等抗震性能,并与标准不开洞墙体的抗震性能进行对比。在试验研究的基础上,建立不同门洞参数的有限元数值模型,探究门洞位置、肋柱截面及肋柱配筋率的改变对加强肋复合墙体抗侧刚度的影响。结果表明:带门洞加强肋复合墙体按照砌块-肋梁-外框的顺序依次破坏,破坏模式以剪切型破坏为主;相比无洞口加强肋复合墙体,带门洞墙体抗侧刚度等抗震性能明显较差;相同门洞尺寸情况下,门洞居中时加强肋复合墙体抗侧刚度相对较大;洞边加强肋柱对开门洞墙体的抗侧刚度提升显著,但其提升作用随着门洞肋柱截面的增大而逐渐减弱;增大加强肋柱配筋率对墙体抗侧刚度提高不明显。     

轻钢龙骨复合墙体抗侧性能试验研究

通过对四片轻钢龙骨复合墙体在低周往复水平荷载作用下的试验，对轻钢龙骨复合墙体的抗侧性能进行了研究，分析了洞＇口，斜支撑、蒙皮对墙体抗侧力的影响，推荐了开洞复合墙体抗侧力影响系数的计算公式。研究表明，在考虑蒙皮作用下，轻钢龙骨复合墙体具有良好的抗侧性能，这种结构形式可以完全应用于多层住宅。     

开洞生态复合墙体斜截面受剪承载力分析

结合开洞生态复合墙体在水平及竖向荷载作用下的受力特点,采用基于抗剪抵抗机构理论,建立开洞墙体在极限状态下的抗剪抵抗机构体系。通过数值扩展分析,推导出开洞墙体斜截面受剪承载力计算公式,并确定开洞墙体斜压杆有效强度系数的合理取值。试验研究、理论分析及数值模拟表明:提出的开洞生态复合墙体斜截面受剪承载力计算公式,具有一定的理论依据和实用价值,满足实际工程计算需要。     

开洞生态复合墙体斜截面受剪承载力分析

结合开洞生态复合墙体在水平及竖向荷载作用下的受力特点,采用基于抗剪抵抗机构理论,建立开洞墙体在极限状态下的抗剪抵抗机构体系。通过数值扩展分析,推导出开洞墙体斜截面受剪承载力计算公式,并确定开洞墙体斜压杆有效强度系数的合理取值。试验研究、理论分析及数值模拟表明:提出的开洞生态复合墙体斜截面受剪承载力计算公式,具有一定的理论依据和实用价值,满足实际工程计算需要。     

S350冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体抗震性能试验研究

对12面S350冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体试件进行抗剪试验研究。试件尺寸为宽2400mm、高3000mm;覆面板组合分为2组,分别为石膏板加OSB板、石膏板加带肋波纹钢板;加载方式包括水平单调加载和低周反复加载。试件共设计3种洞口形式,以研究开洞尺寸及位置对墙体抗剪性能的影响。试验结果表明:龙骨式复合墙体试件的破坏模式主要表现为石膏板的局部挤压碎裂、带肋波纹钢板的剪切屈曲和墙体边立柱脚部的屈曲。试验得到墙体试件在不同加载方式下的抗侧移刚度、抗剪承载力、位移延性系数和能量耗散系数等性能指标。最后,结合国内外研究成果,对龙骨式复合墙体考虑开洞因素的抗剪承载力分析方法进行研究。     

小开洞砌体墙抗震性能研究

为研究小开洞砌体墙的抗震性能,设计了3片小开洞砌体墙试件和1片无洞口砌体墙试件,并进行了低周往复加载试验; 介绍了砌体墙试件的主要破坏过程及破坏机理,对比分析了各片砌体墙承载力、抗侧刚度及延性等抗震性能差异; 基于试验建立有限元模型,研究了开洞率及洞口位置对砌体墙抗震性能的影响。结果表明:小开洞砌体墙破坏机理较实体墙发生了显著改变,无洞口墙表现为明显的转动破坏特征,小开洞墙主要表现为典型的脆性剪切破坏; 开单个小洞口会削弱砌体墙的水平承载力和抗侧刚度,大幅降低墙体的延性; 增加洞口数量或高度可适当提高小开洞砌体墙的抗震性能; 随着开洞率的增大,墙体承载力和初始刚度逐渐下降,延性性能表现为先降低后提高的趋势; 竖直方向上,洞口越往下,墙体抗震性能越差,水平方向上,洞口宜居中布置。     

冷弯薄壁型钢开洞组合墙体抗剪性能研究

对4片足尺冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪性能进行了水平加载试验.通过建立考虑材料和几何非线性影响的有限元模型对试验试件的抗剪性能进行数值模拟.采用有限元方法对开有不同尺寸洞口的组合墙体的抗剪性能进行数值分析,提出了开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法.结果表明:开洞组合墙体的破坏主要发生在洞口处;开有门、窗洞口的试件在墙面板角部出现45.方向的压溃和撕裂现象;当构造相同时,开洞组合墙体的抗剪承载力和抗侧刚度均随开洞率的增大而逐渐降低;提出的开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法计算结果与ANSYS计算结果吻合较好,可供实际工程设计参考.     

框支密肋复合板低周反复加载试验

为了研究底部大空间框支密肋复合板结构的抗震性能,进行2榀底部框架、上部密肋复合墙板结构1/2比例模型低周反复加载试验。对比分析了开洞与未开洞的框支密肋复合板结构在低周往复荷载作用下的破坏过程、墙体顶点侧移和层间位移滞回特性,骨架曲线及各构件钢筋的荷载-应变曲线,探讨了墙体的刚度退化和残余变形率。试验结果表明:上层密肋复合墙板结构层层嵌套的独特构造形式使整体结构抗震性能优越,带洞口的框支密肋复合墙板结构破坏模式和刚度退化趋势与未开洞试件基本一致,且两者具有良好位移延性,抗倒塌能力和可修复性。     

轻钢龙骨复合墙体层间连接受剪性能试验研究

多层轻钢墙体的层间连接处除抵抗弯矩外,还需要有足够抗侧刚度来有效传递剪力。为了研究轻钢龙骨复合墙体层间连接的受剪性能,共对36个层间连接试件进行了低周往复加载试验,考虑了抗拔螺栓、加劲件、侧向刚性支撑件、X形支撑件、螺钉连接数量和竖向力等不同参数对试件的破坏模式和变形性能的影响。通过试验得到了各类试件的关键点应变、滞回曲线、骨架曲线、受剪承载力及抗侧刚度等,分析了不同的层间连接构造对墙体受剪性能的影响。结果表明：抗拔螺栓和加劲件对轻钢龙骨复合墙体层间连接提供的受剪承载力和抗侧刚度有限;刚性支撑件能够大幅提高轻钢龙骨复合墙体层间连接的受剪承载力和抗侧刚度,特别是刚性支撑高度和梁等高的试件,竖向力会明显增加抗侧刚度;设置X形支撑件也能较显著增加层间连接的抗侧刚度,但竖向力会使抗侧刚度大幅度减小。在试验结果基础上,提出了加劲件、X形支撑件以及刚性支撑件等轻钢龙骨复合墙体层间连接的设计建议。     

砖砌体房屋开洞墙体侧移刚度计算的柔度分解合成法

本文以砌体房屋开洞墙体侧移刚度计算的柔度法为基础,通过把复杂开洞墙体逐次分解为基本类型,然后运用文中给出的基本类型墙片侧移刚度计算公式,并按逆分解的次序给予合成,从而归纳出求得整个墙片侧移刚度的柔度分解合成法。     

砖砌体房屋开洞墙体测移刚度计算的柔度分解合成法

本文以砌体房屋开洞墙体侧移刚度计算的柔度法为基础，通过把复杂开洞墙体逐次分解为基本类型，然后运用文中给出的基本类型墙片侧移刚度计算公式，并按逆分解次序给予合成，从而归纳出求得整个墙片侧移刚度的柔度分解合成法。     

对多层砖砌体结构的刚性楼盖房屋按不同方法分配水平剪力的分析

本文对多层砖砌体结构的刚性楼盖房屋按不同方法分配水平剪力进行了分析,介绍了开洞墙体的抗侧刚度计算公式,并对不同分配方法的多组数据计算结果进行了对比分析。     

冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪承载力分析

文章一共建立6个模型探讨门窗洞口对冷弯薄壁型钢结构组合墙体的抗剪承载力的影响,利用ANSYS有限元分析软件进行组合墙体抗剪承载力的几何非线性和材料非线性的分析,结果表明:当开洞较小时,洞口位置对抗剪承载力影响不大;随着洞口的增大,组合墙体抗剪承载力逐渐降低,墙体抗侧移刚度也不断减小。     

基于静力弹塑性数值计算的素土坯墙体抗震性能分析

应用有限元弹塑性静力方法,对3种不同厚度素土坯墙的5种不同开洞尺寸进行了数值模拟计算.通过计算分析了素土坯墙的抗侧承载力、裂缝形态、荷载位移曲线、延性以及开洞尺寸对素土坯墙体抗震性能影响的程度,并提出了素土坯墙体的抗侧承载力简化计算公式.同时,对土坯墙体在不同烈度地震作用下的抗震性能进行了评估,提出了针对素土坯墙体的开洞尺寸限制条件.此项研究结果可为村镇传统生土民居的改造及抗震加固提供参考依据.     

底部边界约束对填充墙RC框架结构抗侧性能影响的非线性仿真分析

底部边界约束对填充墙RC框架结构抗侧性能影响明显,考虑底部约束效应,合理计算填充墙框架结构侧移刚度及其水平抗力的设计方法亟待形成。采用ANSYS程序对3个单层单跨填充墙框架模型进行非线性仿真分析并与其试验结果对比验证之后,建立了3个单层单跨和3个两层单跨不同开洞率的填充墙框架结构模型,模拟分析了底部边界约束对填充墙RC框架结构抗侧性能的影响,得出了底部构件越刚,墙体所受约束更强,墙体受力区域及其传力路径越优,结构抗侧承载力及侧移刚度越大等结论。     

砌块填充墙抗震性能试验研究

墙体满足框架变形的能力及其对主体框架初始刚度的影响是研究填充墙工程中值得关注的两个问题。本文通过4个砌块填充墙原型试件拟静力试验,分别对实体填充墙和开洞填充墙自身抗震性能,以及挤塑板柔性连接对减小墙体对主框架影响的性能进行了研究。研究结果表明:开洞砌体墙体初始刚度较实体墙小,但二者对框架初始刚度影响不容忽视;实体、开洞砌体填充墙变形能力均无法满足框架抗震要求;加入挤塑板后墙体对框架初始刚度影响降低50%左右,同时墙体变形能力基本满足框架抗震要求。     

冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能试验研究

对7块3m×2.4m(高×宽)冷弯薄壁型钢组合墙体足尺试件进行水平单调和低周反复加载试验,研究了墙面板材料、加载方式以及墙体开洞口等因素对冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能的影响,得到了各类组合墙体的破坏特征、承载能力、刚度、延性以及耗能系数等。试验结果表明:墙面板材料性能对冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪承载力影响较大,单面硅酸钙板(CSB板)组合墙体的抗剪承载力约为单面定向刨花板(OSB板)组合墙体的1.3倍,但延性不及单面OSB板组合墙体;加载方式对组合墙体的抗剪承载力影响明显,单调加载组合墙体的抗剪承载力比低周反复加载组合墙体的高约13%;墙体开洞大小影响组合墙体的抗剪承载力,当构造相同时,墙体开洞率越大,墙体抗剪承载力越小。     

冷弯型钢组合墙体抗侧刚度研究

对组合墙体抵抗水平剪力的变形特征进行了分析研究。首先将组合墙体的墙面板简化成斜向拉杆,采用等代拉杆法提出了组合墙体在弹性阶段的抗侧刚度计算公式及建议;其次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OSB板三类组合墙体抗剪试验结果的比较分析,验证了组合墙体抗侧刚度简化计算公式的正确性;最后在推导出的组合墙体抗侧刚度计算公式的基础上,分析了组合墙体高宽比、自攻螺钉间距以及墙面板厚度对组合墙体抗侧刚度的影响。研究结果表明：随着组合墙体高宽比的减小、边缘自攻螺钉加密、墙面板厚度的增加,     

冷弯薄壁型钢—稻草板开洞组合墙体抗剪性能研究

考虑到实际工程建设中,为满足房屋的使用功能,需要在墙体的合适位置开门窗洞口,以开洞组合墙体为研究对象,介绍冷弯薄壁型钢开洞组合墙体的国内外研究现状,汇总不同学者对开洞组合墙体抗剪性能的研究,总结薄壁型钢开洞组合墙体抗剪性能的主要影响因素。