基于试验数据的带暗柱受弯破坏钢筋混凝土剪力墙极限位移计算方法研究

建立了1个包含151个带暗柱钢筋混凝土剪力墙的试验数据库,筛选出89个受弯破坏试件数据,综合已有研究的5种混凝土应力-应变模型和4种塑性铰长度模型,考虑剪切位移在受弯破坏剪力墙总位移中所占的比例,提出带暗柱剪力墙极限位移的具体计算方法,将这5种应力-应变模型和4种塑性铰模型两两组合,得到20种组合计算模型的计算结果,与所收集的受弯破坏剪力墙试验数据进行对比,得到最适合计算受弯破坏剪力墙极限位移的模型。结果表明,混凝土应力-应变模型以Saatcioglu模型最为准确,塑性铰长度模型以Paulay模型最为准确,两者组合得到的极限位移计算值在20种组合计算模型中最为准确,最适用于计算受弯破坏钢筋混凝土剪力墙极限位移。基于试验数据,在Saatcioglu模型和Paulay模型的基础上,对计算模型进行调整修正,与试验对比后发现,修正模型比Saatcioglu模型和Paulay模型组合更符合试验数据,平均值基本不变,但变异系数减小,可较为准确地计算受弯破坏钢筋混凝土剪力墙极限位移。     

一种新的钢筋混凝土偏压构件承载力计算方法

GB 50010—2002《混凝土结构设计规范》（以下简称＂规范＂）关于偏压构件的Mu-Nu相关性曲线是由大小偏心两段相关性曲线组成的,两段曲线在界限处不能很好的连续过渡,出现尖点。小偏心段在接近轴压状态时不具有连续性,与轴心受压极限承载力公式存在矛盾,导致规范Mu-Nu曲线存在一块不安全区域。针对《规范》的不合理性,...     

端部约束箍筋对受弯破坏RC剪力墙变形能力的影响

该文从机理分析、试验验证以及有限元模拟三个角度分析了端部约束箍筋对钢筋混凝土剪力墙变形能力的影响规律。混凝土应力-应变模型以及平截面假定的理论分析结论表明当原钢筋混凝土剪力墙破坏为混凝土压溃或钢筋屈曲的受弯受压破坏时,端部约束箍筋对其变形能力有积极作用;反之,如果原剪力墙破坏表现为钢筋拉坏的受弯受拉破坏,增加约束箍筋没有明显的影响。以端部箍筋为参数的剪力墙试验和有限元Vector2的分析结果均支持以上结论。提出了增加端部约束箍筋是否能影响无约束剪力墙变形能力的判定公式,公式能准确判断剪力墙破坏类型,从而判定箍筋是否对其变形能力产生影响,判断公式与试验对比结果非常符合。     

钢筋混凝土构件在压、拉弯剪共同作用下的强度包络图研究

试验表明,钢筋混凝土构件在压(拉)弯剪共同作用下,各种受力状态下的强度是相关的。为了反应构件在压弯剪和拉弯剪共同作用下各强度之间的相关性,该文以压(拉)弯相关性为基础,通过引入剪力项,推导出钢筋混凝土构件在压(拉)弯剪复合受力下的强度相关性公式,公式同时能够分别体现各种两两受力状态的强度相关性,并且与试验数据拟合良好,能够较真实地反映构件的受力状态。同时,以强度相关性公式为基础,绘制出了压(拉)弯剪强度包络图,并以该强度相关性公式和包络图为基础制定钢筋混凝土构件在压(拉)弯剪作用下的损伤标准,最终为结构抗倒塌研究中的构件抽离提供依据。     

基于试验数据的高强混凝土梁抗剪承载力计算方法Ⅱ.有腹筋梁

收集了国内外学者所做的281根高强混凝土有腹筋梁剪切破坏的试验数据,建立了高强混凝土有腹筋梁剪切破坏的数据库。将数据库中所有梁的试验结果与中国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）、美国混凝土结构设计规范ACI 318 14中的公式以及Zsutty公式所预测的结果进行比较,研究各公式对于高强混凝土梁的适用性,再将GB 50010—2010公式中的系数进行修正,得到一个新的公式。结果表明:Zsutty公式的预测结果最精确,美国ACI 318 14规范中公式的预测结果最为保守;新公式较原规范公式更加适用于高强混凝土有腹筋梁。     

混凝土自复位墙结构地震全过程损伤分析

后张法预应力混凝土自复位墙是一种有效的可恢复功能结构。虽然自复位墙自身在地震中损伤较小，但其与周边构件的变形不协调可使结构损伤严重。为控制结构层面的损伤，设计了1个框架-自复位墙结构，对自复位墙底、梁柱节点、墙梁节点、墙-基础连接、柱-基础连接以及墙-板连接开展损伤控制设计，并对设计的结构进行足尺振动台试验。结构共经历了39次不同设计工况下不同烈度的地震激励，峰值加速度最大达1.0g,位移角最大达3.3%。对结构在历次地震作用下整体、局部构件和节点的损伤发展进行全过程定量分析，结果表明：自复位墙-开槽梁结构在地震作用下的损伤能够得到有效控制，其中多遇、设防地震作用下结构基本无损伤，罕遇地震作用下墙底损伤仅限角部剥落且面积仅为400 cm²,楼板有开裂且裂缝最大仅为1.2 mm,梁端剥落可忽略；自复位墙-开槽梁结构可使整个结构在不同设计位移角下实现多遇、设防地震不坏，罕遇地震小修甚至不修的抗震性能目标；设计的连接方式解决了结构中构件之间的变形不协调问题，提高了自复位墙结构层面的可修复性。     

基于试验数据的带暗柱受弯破坏钢筋混凝土剪力墙极限位移计算方法研究

建立了1个包含151个带暗柱钢筋混凝土剪力墙的试验数据库,筛选出89个受弯破坏试件数据,综合已有研究的5种混凝土应力-应变模型和4种塑性铰长度模型,考虑剪切位移在受弯破坏剪力墙总位移中所占的比例,提出带暗柱剪力墙极限位移的具体计算方法,将这5种应力-应变模型和4种塑性铰模型两两组合,得到20种组合计算模型的计算结果,与所收集的受弯破坏剪力墙试验数据进行对比,得到最适合计算受弯破坏剪力墙极限位移的模型。结果表明,混凝土应力-应变模型以Saatcioglu模型最为准确,塑性铰长度模型以Paulay模型最为准确,两者组合得到的极限位移计算值在20种组合计算模型中最为准确,最适用于计算受弯破坏钢筋混凝土剪力墙极限位移。基于试验数据,在Saatcioglu模型和Paulay模型的基础上,对计算模型进行调整修正,与试验对比后发现,修正模型比Saatcioglu模型和Paulay模型组合更符合试验数据,平均值基本不变,但变异系数减小,可较为准确地计算受弯破坏钢筋混凝土剪力墙极限位移。     

拉-弯-剪复合受力混凝土构件的承载力计算研究

试验研究表明,复合受力状态下的钢筋混凝土构件的抗拉、抗弯、抗剪强度是相关的。以拉弯相关性、弯剪相关性为基础,根据截面满足的平衡条件,分别推导出矩形截面钢筋混凝土构件在小偏拉、剪力共同作用和大偏拉、剪力共同作用下考虑拉-弯-剪三者相关性的承载力验算式。通过对比试验数据,考虑拉-弯-剪相关性的构件承载力验算方法计算的结果与试验数据符合良好。从安全角度考虑,建议进一步修正GB 50010—2010《混凝土设计规范》中关于拉-弯-剪构件设计方法。     

基于试验数据的带端柱或翼缘钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力评估和分析

建立了一个包含305个带端柱或翼缘钢筋混凝土剪力墙试验数据库。根据有无腹筋、加载方式、破坏类型将数据筛选分成7类,将数据库与《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)中对应的抗剪承载力公式计算结果进行对比。结果表明,对于带端柱或翼缘钢筋混凝土剪力墙,抗剪承载力实测值与各抗剪承载力公式计算值比值的离散性均较大,对于永久、短暂设计状况下剪压公式,其钢筋部分抗剪公式不准确导致整个剪压公式不准确,而对于地震设计状况下剪压公式,混凝土部分抗剪公式不准确使得整个剪压公式计算结果的准确度降低。基于试验数据库,对永久、短暂设计状况下剪压公式的钢筋部分抗剪公式,地震设计状况下剪压公式的混凝土部分抗剪公式以及剪跨比不大于2.5斜压公式进行修正,使计算结果符合试验规律。给出适应于计算带端柱或翼缘钢筋混凝土剪力墙的抗剪承载力修正公式,将修正公式的计算值与实测值对比,结果表明,修正公式的准确性较高。     

大型装配式自复位剪力墙结构振动台试验研究

为研究装配式自复位剪力墙结构在地震作用下的低损伤特性以及新型节点连接形式的有效性,同济大学ILEE联合实验室与新西兰QuakeCoRE研究中心联合开展了大型装配式自复位剪力墙结构振动台试验研究。试验对象为二层足尺装配式结构,结构体系主要由承受重力荷载的外围框架和承担水平荷载的自复位剪力墙构成。框架柱为重力柱,梁柱节点为开槽梁节点,可减少梁伸长效应带来的楼板损伤;自复位剪力墙与楼板的连接,长边方向为柔性连接、短边方向为隔离式连接;一层楼板采用双T板,二层楼板采用压型钢板组合楼板;节点连接处设有钢、铅、黏滞等三类阻尼器。在振动台试验中考虑了不同地震水准、地震动输入、结构设计等对结构动力响应的影响。试验结果表明,该结构在1g地震动输入下仍具有低损伤、自复位特性,试验间多次更换阻尼器,成功实现了关键部件的可更换性。