混凝土桁架隔层错跨布置的剪力墙结构的时程分析

本文介绍了一种新型的高层剪力墙结构———混凝土桁架隔层错跨剪力墙结构。该结构为建筑设计提供较大的空间,并且自重小。为比较跳层桁架剪力墙和传统跳层剪力墙的抗震性能,分别建立了一种跳层桁架剪力墙结构和一种传统跳层剪力墙结构的三维计算模型,利用有限元软件SAP2000对结构进行模拟地震分析。计算结果表明,虽然较跳层桁架剪力墙位移大,但仍能满足规范侧移的要求,说明有比较广阔的应用前景。     

型钢桁架混凝土剪力墙的非线性有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS进行了型钢桁架混凝土中高剪力墙和低矮剪力墙的实体有限元分析,得到了型钢桁架混凝土剪力墙在顶部水平荷载单向加载作用下墙体的变形性能,裂缝出现、发展、分布形态,试件破坏的形态,水平荷载-位移骨架曲线,以及试件开裂荷载、极限荷载、初始刚度、屈服刚度等力学指标。结果表明,有限元模型分析结果与试验结果吻合很好,可为此类构件的受力性能分析提供一种有效手段。     

内藏钢桁架混凝土剪力墙与钢桁架抗震性能比较

提出了内藏钢桁架混凝土组合剪力墙,即桁架与剪力墙、型钢与混凝土的双重组合剪力墙.为了比较内藏钢桁架混凝土组合剪力墙、普通混凝土剪力墙和钢桁架的抗震性能,本文进行了3个1/3缩尺试验模型的抗震性能试验,包括1个普通混凝土剪力墙、1个内藏钢桁架混凝土剪力墙和1个钢桁架.在试验研究基础上,对比分析了各试件的承载力、滞回特性、耗能能力及破坏特征.试验表明:普通混凝土剪力墙与钢桁架组合而成的剪力墙的抗震能力,比普通混凝土剪力墙和钢桁架单独应用的抗震能力之和明显提高.     

内藏桁架混凝土组合低剪力墙软化桁架模型

为了改善低剪力墙的抗震能力,提出了内藏桁架混凝土组合低剪力墙,并对其进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,在试验研究的基础上,结合国内外已有的软化桁架模型理论建立了内藏桁架混凝土组合低剪力墙的软化桁架模型.该模型在内藏桁架混凝土组合低剪力墙的初裂阶段,其裂缝延伸方向垂直于混凝土主拉应力方向;在裂缝初裂后的发展过程中,其延伸方向受到内藏桁架的影响.计算结果与试验结果符合较好.     

内藏桁架混凝土组合高剪力墙抗震性能

为改善混凝土高剪力墙的抗震性能,提出了内藏桁架混凝土组合高剪力墙,其内藏桁架包括钢桁架、钢筋桁架及型钢-钢筋组合桁架.该新型剪力墙为双重组合剪力墙,即将桁架与剪力墙两种受力体系组合、型钢与混凝土两种材料组合联合应用.进行了6个1/3缩尺的高剪力墙抗震性能试验研究;对比分析了普通混凝土高剪力墙、内藏钢框架混凝土高剪力墙和内藏桁架混凝土组合高剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了内藏桁架混凝土高剪力墙的刚度和承载力计算模型;提出了该新型剪力墙的抗震设计建议.计算结果与实测值符合较好.试验表明,内藏钢框架及内藏桁架混凝土高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙的抗震性能明显提高.     

内藏桁架矩形钢管混凝土边框剪力墙抗震性能

为了了解内藏桁架钢管混凝土边框剪力墙抗震性能,进行了3个模型试件的低周反复荷载下的抗震性能试验研究.模型按1/5缩尺,包括1个普通钢筋混凝土剪力墙、1个矩形钢管混凝土边框剪力墙和1个内藏桁架矩形钢管混凝土边框剪力墙.在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力和破坏特征,建立了该剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.研究结果表明,这种剪力墙抗震性能良好.     

带钢桁架转换层框架-剪力墙结构抗震性能研究

通过对一栋1:25带钢桁架转换层框架-剪力墙结构模型振动台试验和有限元理论计算分析,研究了模型结构的动力特性、弹性和弹塑性地震反应及其破坏形式.结果表明,随输入地震波加速度峰值的提高,模型裂缝逐渐发展,但在试验过程中未出现破坏性裂缝;本工程人工波引起结构地震响应最强烈,其次是El Centro波和场地波;钢桁架转换层及其上部结构层层间位移角有突变,为结构的薄弱层.钢桁架转换结构形式可以满足结构抗震要求,结构整体抗震性能良好,能够满足6度抗震区抗震设防要求.     

内藏桁架混凝土组合中高剪力墙抗震性能试验研究

首先提出了内藏桁架混凝土组合剪力墙,其内藏桁架包括钢桁架、钢筋桁架及钢-钢筋组合桁架.该新型组合剪力墙包含2种组合,即不同受力体系-桁架与剪力墙的组合、不同材料-型钢与混凝土的组合,形成了双重组合剪力墙.进行了6个1/3缩尺的普通、内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土中高剪力墙的抗震性能试验研究.在此基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了内藏桁架混凝土中高剪力墙的刚度和承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好;提出了该新型剪力墙的抗震设计建议.试验结果表明,内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土中高剪力墙的抗震性能比普通混凝土中高剪力墙明显提高.     

钢桁架连梁-剪力墙结构受力性能的数值模拟

利用数值模拟技术,建立了两个单跨两层钢筋混凝土连梁和钢桁架连梁的剪力墙结构的有限元模型,对比了二者在循环荷载作用下的受力性能,并分析了轴压比、连梁截面尺寸对剪力墙结构的承载力和变形性能的影响规律.分析结果表明：钢桁架连梁的剪力墙较钢筋混凝土连梁的剪力墙,其承载力虽有所降低,但在很大程度上降低了剪力墙的应力和损伤,且其耗能性能和延性均有大幅的提高;轴压比的增大对剪力墙承载力有所提高,但不成比例;钢桁架连梁腹杆截面尺寸对剪力墙结构的承载力有很大影响,弦杆截面尺寸的影响不显著.研究结果对剪力墙的抗震性能的设计计算具有一定的参考价值.     

高层剪力墙结构墙体的优化布置

剪力墙在现代高层住宅中应用普遍,由于经济投资较大,结构性能要求高,对其进行结构优化设计不仅可以降低工程造价,而且节约材料,因此对高层住宅剪力墙进行结构优化设计意义重大.本文采用PKPM建立模型,通过改变剪力墙厚度和数量,建立不同的模型,经对比计算结果,寻求从抗震角度来讲受力最合理、从经济角度来讲又最节省的布置方案.     

被动消能混合式交错桁架单元滞回性能有限元分析

为了增强交错桁架耗能能力,可在桁架单元的斜腹杆上设置摩擦耗能器,形成被动消能交错桁架结构。采用有限元软件ANSYS12.1分析摩擦耗能器在不同摩擦系数、螺栓孔长以及螺栓等级下的荷载位移关系,并将摩擦耗能器的荷载-位移关系转化为等效应力-应变关系,定义到斜腹杆上的等效耗能器单元的材料本构关系中,对被动消能桁架单元进行水平方向循环加载,得到各桁架单元的滞回曲线、骨架曲线以及耗能能力图。有限元分析结果表明:摩擦系数使耗能器的滑移力达到斜腹杆屈曲荷载的96%时,结构的耗能能力最好;耗能器孔长越大,桁架的耗能能力和延性越好,滑移量达到桁架节间距的1%时,延性系数可满足一般框架的抗震要求;螺栓等级越高,其预紧力越稳定,桁架耗能能力越好。     

预应力混凝土转换桁架工程应用研究

对实际工程中采用的预应力混凝土转换桁榘的受力状态进行了有限元分析,由分析结果完成结构设计,并在工程应用过程中跟踪检测,为实现结构设计对“转换层”提出的更高要求做了有益的尝试。     

钢桁架连梁-联肢剪力墙耗能机理及抗震性能试验研究

对设置全钢桁架连梁和设置钢筋混凝土、钢桁架混合连梁的双层联肢剪力墙平面结构进行了拟动力试验和低周反复荷载试验,研究了不同工况地震波作用下剪力墙的时程响应,以及其破坏机理、承载力、滞回延性性能、耗能机理、刚度及强度退化机理。试验结果表明：全部设置钢桁架连梁的剪力墙的刚度分布合理,耗能机理及刚度强度退化机理符合联肢剪力墙抗震设计的要求。大震时,在保证较高耗能能力的同时能够维持较高的承载力和刚度,持续约束墙肢,抗震性能优于混凝土连梁联肢剪力墙体系,是一种较理想的连梁设置方案。     

短肢剪力墙抗扭性能的试验研究

采用1∶2缩尺模型,设计了2个T形、2个L形短肢剪力墙试件。通过扭转加载试验,研究钢筋混凝土短肢剪力墙试件的变形—损伤—裂缝—屈服—破坏的全过程,分析压扭状态下短肢剪力墙的T-θ曲线。比较了短肢剪力墙受扭状态下开裂扭矩与极限扭矩的理论计算值和试验值。研究表明,短肢剪力墙压扭构件破坏形态为扭转破坏,延性较差,规范公式不能满足短肢剪力墙开裂扭矩与极限扭矩的计算。     

高层砼剪力墙结构施工中注意的几个问题

对高层砼剪力墙结构施工中有关钢筋工程、模板工程、砼工程易发生的问题及预防措施进行了阐述.     

预应力自平衡索桁架的动力性能分析

预应力自平衡索桁架作为点支玻璃幕墙的支承体系有着广泛的应用,该文研究了这一结构形式的自由振动和强迫振动。考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分程转化为常微分方程,并采用L—P法及KBM法对常微分方程进行了求解。结合工程实例分析了温度变化、振幅、外激励等因素对点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动的影响。结果表明,点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其非线性振动呈现“硬弹簧”特性。     

多孔剪力墙有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件对多孔剪力墙在竖向荷载作用下的力学性能进行了数值模拟分析,并对多孔剪力墙同整截面剪力墙的截面应力分布进行了比较分析,得到了多孔剪力墙墙肢和连梁截面应力分布规律.