型钢高强混凝土剪力墙性能设计方法研究

通过6个剪跨比分别为2.1、1.5和1.0的型钢高强混凝土(SHRC)剪力墙低周反复水平加载试验,研究不同剪跨比下SHRC剪力墙的破坏形态。根据本试验SHRC剪力墙在不同阶段的破坏程度并结合其他相关试验数据,统计给出了SHRC剪力墙在使用良好、暂时使用、生命安全和防止倒塌四个性能水平对应的位移角取值建议。在试验研究基础上,建立SHRC剪力墙极限位移角计算公式,计算结果与试验结果符合较好,提出SHRC剪力墙基于性能的变形能力设计方法,最终给出SHRC剪力墙不同轴压比限值下,满足特定目标位移需求的约束钢筋数量,可供工程设计时参考使用。     

钢-混凝土组合柱变形能力及轴压比限值研究

通过分析收集到的84根弯曲破坏型钢混凝土柱和96根矩形钢管混凝土柱的拟静力试验数据,得到了其极限位移角。分析了影响型钢混凝土柱与矩形钢管混凝土柱极限位移角的主要参数,拟合了两类柱子的极限位移角计算公式。基于钢-混凝土组合柱变形能力一致的原则,得到了型钢混凝土柱在不同轴压比下的最小配箍特征值要求以及不同抗震等级的矩形钢管混凝土柱的轴压比限值,为《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)的进一步修正提供参考。     

矩形截面剪力墙轴压比限值研究与截面变形能力设计

通过理论分析和数值计算,研究了设置约束边缘构件的矩形截面剪力墙轴压比限值。研究结果表明,影响混凝土剪力墙轴压比限值的主要因素为约束箍筋的配箍特征值、剪力墙的高宽比和顶点目标位移角值,据此提出了确定轴压比限值的方法,同时也给出了剪力墙截面变形能力的设计方法。通过10个剪力墙试件理论计算与试验目标位移角的对比分析,说明了该方法的可靠性。     

型钢混凝土剪力墙试验探讨与分析

对型钢混凝土剪力墙的形成与发展做了概括,总结了型钢混凝土剪力墙试验研究的进展与成果,在此基础上,通过对联肢剪力墙试验研究、开洞低剪力墙试验、整体剪力墙试验数据的比较,分析了剪力墙类型对延性系数的影响和轴压比对结构延性的影响。     

型钢高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为了研究型钢高强混凝土剪力墙的抗震性能,对8个剪跨比为2.5的剪力墙试件进行了拟静力试验。通过改变试件的轴压比、配箍特征值和配钢率,研究其在往复水平荷载作用下的破坏机理、滞回性能、变形能力以及耗能能力。试验结果表明,这种剪力墙的破坏形态为墙底部截面约束区混凝土被压碎的弯曲型破坏;试件的滞回曲线饱满,没有明显的捏缩现象;位移延性系数在3.50～4.66之间,并且随着配箍特征值和配钢率的增加,试件的变形能力提高;等效粘滞阻尼比在0.196～0.255之间,试件表现出较好的耗能能力。根据墙体在不同阶段的破坏程度,将型钢混凝土剪力墙结构的性能划分为使用良好、保证人身安全和防止倒塌三个性能水平,提出用位移角作为型钢混凝土剪力墙结构的性能指标,并给出了不同性能水平位移角限值的建议值。图10表6参14     

双钢板-混凝土组合剪力墙变形能力分析

基于纤维法和精细材料本构模型,编制了双钢板-混凝土组合剪力墙的截面分析程序,并通过已有试验验证了分析结果的准确性。通过对6379个不同参数的双钢板-混凝土组合剪力墙的计算分析,得到了影响剪力墙截面变形能力的主要因素有考虑钢板作用的轴压比、混凝土强度、墙身的材料配比和暗柱混凝土的约束效应。研究结果表明：回归分析得到的双钢板-混凝土组合剪力墙截面极限曲率的计算公式满足精度要求并偏于安全;在此基础上,提出了双钢板-混凝土组合剪力墙基于位移的设计方法。同时,根据国内规范的设计方法,给出了双钢板-混凝土组合剪力墙的轴压比限值：对于C50以下的混凝土,双钢板-混凝土组合剪力墙的设计轴压比的限值为0.45;对于C50以上的混凝土,设计轴压比的限值可建议按n_2d,lim=-0.004f_cu+0.625计算。     

高强型钢高性能混凝土剪力墙抗震性能研究

设计了4片高强型钢高性能混凝土剪力墙试件,对其进行了低周反复加载试验。分析了试件在压、弯、剪共同作用下的破坏过程和破坏机理,讨论了含钢率、配箍特征值等参数对这种剪力墙的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力以及承载力的影响。研究结果表明,轴压比、配钢率、配箍率以及边缘约束区长度等对这种剪力墙的破坏形态、承载力、延性、滞回特性等均有影响,按《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138—2001)中型钢混凝土剪力墙承载力计算公式所得结果与试验结果吻合较好。     

型钢混凝土压弯构件抗震性能试验研究

通过对18根剪跨比为4.23的型钢混凝土柱进行低周反复荷载试验,研究型钢混凝土压弯构件的抗震性能.分析了试验构件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和耗能能力,并详细探讨了轴压比和配箍率对型钢混凝土压弯构件抗震性能的影响.试验结果表明型钢混凝土压弯构件具有良好的抗震性能.     

型钢高强混凝土框架柱设计浅析

从型钢高强混凝土柱的实际情况出发,结合国内外大量研究资料及成果,给出了型钢高强混凝土柱混凝土最小配箍率、型钢的合理用钢量、轴压比限值的设计建议值,旨在为型钢高强混凝土柱的设计提供参考。     

型钢混凝土剪力墙变形指标限值研究

为更好地评估型钢混凝土(SRC)剪力墙的抗震性能,对SRC剪力墙的破坏形态划分准则、性能状态划分方法及各性能状态的变形限值进行研究。基于收集的56片SRC剪力墙低周往复加载试验结果,以剪跨比和弯剪比为控制参数,将SRC剪力墙划分为弯曲控制和剪切控制两类破坏形态,分别提出对应的划分准则。根据DBJ/T 15-151—2019《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》,将SRC剪力墙划分为7个抗震性能状态。依据试验中试件的骨架曲线,定义3个关键性能点,提出SRC剪力墙各性能状态的变形指标限值的确定方法。对56片剪力墙的试验数据进行回归分析,依据回归结果建立SRC剪力墙的变形指标限值体系,并进行可靠性分析。结果表明：所给出的破坏形态划分方法能够较好地预测构件破坏形态,建立的SRC剪力墙变形指标限值体系的保证率在合理的范围之内,其中性能点1（无损坏）和性能点5（比较严重损坏）的失效概率均小于设定的最大失效概率(35%),性能点6（严重损坏）的失效概率为31%(弯曲控制)和41%(剪切控制)。     

水工钢筋混凝土受弯构件受剪承载力的计算

在试验研究的基础上 ,对原水工钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力的计算方法进行了分析研究 ,给出了建议计算方法。该计算方法对受压区混凝土、箍筋和弯筋的承载力都作了不同程度的改进 ,且已被新规范采用。     

型钢高强混凝土短肢剪力墙节点抗裂承载力研究

为了研究型钢高强混凝土短肢剪力墙节点的抗裂能力,以配钢形式、轴压比和梁结构类型为变化参数设计了4个型钢高强混凝土短肢剪力墙节点试件和1个高强混凝土短肢剪力墙节点试件进行低周反复荷载试验,观察试件的受力破坏全过程,并获取其开裂荷载。结果表明:节点破坏先后经历初裂、通裂、极限和破坏4个阶段,开裂荷载约为极限荷载的30%～40%,配钢形式对节点抗裂承载力的影响较明显,增大轴压比对节点抗裂承载力有所提高。在试验基础上提出节点抗裂承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

端部配箍砌块剪力墙抗震性能试验研究

进行了3片采用剪力墙端部约束区配箍的配筋砌块砌体剪力墙、及1片无端部配箍约束的对比墙片的低周反复荷载试验,了解了采用端部配箍约束的墙片在水平往复荷载作用下的受力性能、变形能力、破坏过程及破坏形态。对试验数据分析,给出了4个墙片的滞回曲线、骨架曲线等,通过与无端部配箍约束墙片的对比分析可知,采用端部配箍约束的配筋砌块砌体剪力墙具有更好的抗震能力。     

开洞对钢板混凝土剪力墙抗震性能的影响研究

对带洞口钢板混凝土剪力墙进行低周反复加载试验,在试验中考虑了孔洞、补强措施以及轴压荷载对钢板混凝土剪力墙抗震性能的影响。根据试验现象及数据得到钢板混凝土剪力墙的破坏模式和极限承载力,并通过非线性有限元对试验进行建模分析。     

型钢混凝土节点抗剪承载力的可靠度分析

根据《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138—2001)给出的型钢混凝土节点抗剪承载力设计公式,用Monte-Carlo法对型钢混凝土节点抗剪承载力的可靠指标口进行计算。Matlab的数值计算功能解决了Monte- Carlo法直接抽样的困难,并通过一算例定量分析了荷载效应比、混凝土强度等级和节点核心区配箍率等变化对节点抗剪承载力的可靠指标β的影响。     

常用截面钢骨混凝土梁简化设计方法

结合《钢骨混凝土结构设计规程》（YB9082-97）和《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）,针对钢骨混凝土梁分析常用截面钢梁和混凝土梁分别分担内力的比例关系,提出了根据内力合理选择钢骨混凝土梁截面的简化设计方法,可供设计人员参考。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载力试验研究

完成了4个预应力钢带加固钢筋混凝土柱试件和1个对比试件的轴压试验,表明横向预应力钢带可显著提高钢筋混凝土柱的延性和承载力。结合试验研究结果,进一步研究了横向箍筋、横向预应力钢带对混凝土的约束机理及影响因素,考察了预应力钢带对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响和提高程度。通过分析钢带对混凝土的的有效约束区面积、非有效约束区面积以及钢带体积加固率等因素对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响机理,提出了预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载能力计算方法和计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

钢骨混凝土L形截面短柱承受水平低周荷载的试验研究

通过对3根L形钢骨异形短柱和一根L形钢筋混凝土异形短柱在承受不同轴压比下的水平周期性荷载试验的研究,发现在普通钢筋混凝土异形短柱中加入适量的钢骨,对构件延性的提高有明显作用。另外,轴压比对构件的延性有很大影响,轴压比越高构件延性越差,轴压比越低构件延性越好。     

钢骨陶粒混凝土压弯构件延性的研究

研究和工程实践表明 ,采用钢骨混凝土结构是提高其强度、延性和耗能能力 ,改善结构构件抗震性能的有效途径 ;而陶粒混凝土又具有轻质和高强的双重特点 ,并且陶粒混凝土的弹性模量小 ,用它建造的构筑物在地震作用下 ,所承受的自重相对钢骨混凝土结构小 ,振动波的传递也较慢 ,且自振周期长 ,对冲击能量吸收快。     

型钢高强混凝土框架柱的多目标优化设计研究

将正截面承载力、位移延性系数、轴压比及构造要求作为约束条件,采用粒子群算法、内点罚函数法和目标规划法,基于MATLAB软件编写被优化参数模型的求解程序,对型钢高强混凝土框架柱进行工程造价最小化和斜截面受剪承载力最大化多目标优化。通过对某实例的优化,并将优化结果与原方案的受剪承载力及经济效益进行对比,结果表明,该被优化数学模型满足工程应用的精度。