混凝土砌块模型结构的地震反应分析

为研究建造在7度地震区小型混凝土空心砌块八层大开间隔震房屋的抗震性能,本文利用结构有限元分析软件ANSYS提出了砌块模型的三维有限元模型,在基础与结构物底部模拟夹层橡胶垫,并对其在隔震前后进行了地震反应分析,结果表明夹层橡胶垫能大大减小上部结构的地震反应,上部结构类似于整体平动。     

钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构滞回性能研究

钢板剪力墙具有承载力高、延性好、耗能能力强等优点,将抗震性能优越的钢板剪力墙用于钢管混凝土框架中形成钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构体系。对这种组合结构体系和钢管混凝土框架在滞回荷载作用下的性能进行试验研究,研究结构体系的承载力、延性和耗能能力等指标,分析钢板剪力墙对结构体系的承载力和耗能能力的提高幅度;同时采用有限元软件分析结构体系的性能,有限元计算结果和试验结果吻合较好,验证有限元分析模型的正确性。研究结果表明:钢板剪力墙具有较高的承载力、良好的延性和优越的耗能能力,和钢管混凝土框架具有良好的协同工作性能,钢板剪力墙的存在显著提高结构体系的承载力和耗能能力;在该文分析的结构体系中采用混合杆系模型可以较好模拟钢板剪力墙的滞回性能,结构体系分析模型也为钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构体系在实际工程中的应用提供参考。     

双连梁与深连梁剪力墙结构抗震性能对比分析

依据汶川地震中双连梁剪力墙和深连梁剪力墙结构的实际震害对比,建立采用两种不同连梁结构形式的双肢剪力墙试件的有限元模型,运用有限元分析软件进行非线性计算,对比分析双连梁与深连梁剪力墙模型的破坏形态、极限承载力、滞回性能、延性及耗能能力。研究结果表明:与发生剪切型破坏的深连梁相比,双连梁屈服后剪力墙整体结构仍具有一定的抗侧变形能力,双连梁可以承受较大的塑性转角,成为剪力墙结构良好的耗能构件;双连梁剪力墙结构的位移延性及耗能能力均优于深连梁剪力墙结构,但其极限承载力和抗侧刚度较深连梁剪力墙结构低。     

装配整体式剪力墙结构墙板节点抗震性能有限元分析

装配式剪力墙结构与传统的现浇剪力墙结构相比具有施工周期短等优势,但对于装配式剪力墙结构墙板节点抗震性能的研究较少。为了分析装配式剪力墙墙板节点的抗震性能和节点耗能能力的影响因素,文章采用ANSYS有限元软件对装配整体式剪力墙结构墙板节点进行模拟计算,并对墙板节点耗能能力的影响因素进行参数分析。分析结果表明:装配整体式剪力墙结构墙板节点具有良好的抗震性能,轴压比对墙板节点耗能能力的影响较小,混凝土等级的增加对节点耗能能力具有一定的影响。     

玻化微珠再生保温混凝土剪力墙抗震性能试验及模拟分析

对玻化微珠再生保温混凝土剪力墙进行了低周往复荷载试验和ABAQUS有限元分析,得到试件的承载力,耗能能力,荷载-位移滞回曲线,分析了剪跨比对该新型材料剪力墙结构抗震性能的影响。试验结果表明:剪跨比是影响玻化微珠再生保温混凝土剪力墙抗震性能的重要因素,在剪跨比从2.2减小到1.2的过程中,再生保温混凝土剪力墙的承载能力提高,同时其延性耗能能力降低。     

基于不同洞口尺寸的轻质BRB耗能剪力墙性能分析

在RC剪力墙中(受拉钢筋应力较小位置)合理的开洞,并内嵌性能优良的防屈曲支撑(BRB),设计为新型轻质BRB耗能剪力墙。首先,采用OpenSEES软件分析了某BRB的抗震性能、并和试验结果比较,验证了BRB采用模型和分析方法的正确性,然后设计了不同洞口尺寸的BRB耗能剪力墙,并对其进行模拟低周反复荷载作用的有限元分析。依据承载力和延性的双指标确定了BRB耗能剪力墙合理的洞口尺寸,和实体剪力墙抗震性能比较,开洞合理的BRB耗能剪力墙具有更好的性能,其承载能力满足实体剪力墙的要求,而其延性、耗能等可提升50%左右,大大改善了剪力墙的抗震性能。     

施工缝设置方式对剪力墙结构抗震性能的影响研究

为分析施工缝对剪力墙结构抗震性能的影响,以3种工程中常见方式留设施工缝的剪力墙结构作为研究对象,并与无施工缝剪力墙作对比。利用ANSYS有限元软件建立有限元模型,对4种模型的滞回性能、延性、刚度退化等抗震性能进行对比分析。结果表明:施工缝的存在降低了剪力墙的延性和耗能能力,对结构的刚度退化影响不大,降低了剪力墙的抗震性能。从中找出最好的施工缝留设方法。     

施工缝设置方式对剪力墙结构抗震性能的影响研究

为分析施工缝对剪力墙结构抗震性能的影响,以3种工程中常见方式留设施工缝的剪力墙结构作为研究对象,并与无施工缝剪力墙作对比。利用ANSYS有限元软件建立有限元模型,对4种模型的滞回性能、延性、刚度退化等抗震性能进行对比分析。结果表明:施工缝的存在降低了剪力墙的延性和耗能能力,对结构的刚度退化影响不大,降低了剪力墙的抗震性能。从中找出最好的施工缝留设方法。     

利用钢板剪力墙耗能的自复位结构抗震性能研究

为考察利用钢板剪力墙耗能的自复位结构的抗震性能,通过理论分析和有限元模拟,研究钢板剪力墙厚度和钢绞线的预拉力对结构的影响。对结构受力性能进行分析,得到结构的理论复位刚度值。采用有限元对模型试件在循环荷载作用下的抗震性能进行模拟,通过对所得滞回曲线、结构耗能性能、骨架曲线、结构水平承载力、抗侧刚度及延性的分析,了解各个影响因素对结构的作用并与理论计算进行对比。结果表明:随着钢板剪力墙厚度的增加,结构在相同循环荷载作用下,每次循环的耗能量增加,承载力显著增大,延性更优,但是结构的复位能力逐渐变差;随着钢绞线的预拉力增加,每次循环的耗能量略微减小,结构最大层间位移增加,致使极限承载力增大,并且使结构的复位能力增强。     

薄钢板剪力墙结构滞回行为研究

为研究薄钢板剪力墙结构的滞回行为,采用通用有限元分析软件ABAQUS建立其非线性有限元分析模型,并对计算平台、单元选取、网格划分、初始缺陷施加及材料循环本构模型等予以介绍。结合国内外已有的钢板剪力墙拟静力试验,验证了提出的分析模型能够准确地模拟由于平面外变形、局部屈曲、塑性应变累积等因素造成的承载力和刚度退化、曲线捏拢等,并预测了结构的破坏形态。在此基础上,结合试验结果以及有限元分析结果对钢板剪力墙的滞回性能、承载性能、耗能行为、损伤退化特征以及断裂性能进行分析。试验和有限元分析结果均表明:不同的钢板剪力墙局部构造会影响结构的滞回性能、耗能能力、损伤退化行为以及承载性能;开竖缝钢板剪力墙能够显著提高结构的耗能能力,改善曲线捏拢情况,但其承载力有较大降低;加劲钢板剪力墙承载性能有所提高,但其荷载-位移滞回曲线仍然存在明显的捏拢现象,因此在实际工程中需要对加劲肋的尺寸进行优化,使其能够提供足够的约束,有效提高结构抗震性能。     

薄钢板剪力墙抗震性能非线性有限元分析

应用有限元分析软件ADINA,建立了薄钢板剪力墙在滞回荷载作用下的有限元分析模型,对其抗震性能进行了数值模拟分析研究,并与有关试验数据进行了对比分析,结果表明,采用薄钢板剪力墙作为抗侧力构件,可显著提高结构的承载力、延性和减震耗能性能。     

叠合板式剪力墙在低周循环往复荷载作用下的弹塑性分析

针对叠合板式剪力墙结构,采用非线性动力推覆理论分析研究。并利用试验数据和非线性有限元软件ABAQUS对其进行低周循环往复荷载来模拟地震作用,分析研究结构的抗震性能。特别是弹塑性阶段的耗能能力,以及叠合板式剪力墙的预制板和内部现浇部分的混凝土破坏形态的探讨。比较两者在弹塑性阶段的承载力、延性以及耗能能力的大小。进一步分析叠合板式剪力墙的受力形态以及预制板和现浇部分破坏形态的差异,预测结构的抗震能力和可靠性,探索新型结构抗震性能行为,阐明结构多道抗震设防机制,解释结构破坏规律。     

T字型钢管束组合剪力墙变形性能研究及有限元分析

钢管束组合剪力墙是一种新型的双钢板剪力墙结构,施工方便、布置灵活。对5组T字型钢管束组合剪力墙在往复荷载作用下的性能进行了试验研究,分析其滞回曲线及耗能能力,同时分析了结构的剪切变形与侧向变形性能,尤其对剪力墙钢板不同高度处应变进行了详细分析。采用ABAQUS有限元软件对T字型钢管束组合剪力墙试验过程进行模拟,模拟效果良好,为进行参数化分析及公式推导提供基础。试验结果与有限元模拟均表明：T字型钢管束组合剪力墙承载力高、抗震性能优越。     

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。     

蜂窝钢板剪力墙抗震性能研究

利用ADINA有限元软件,采用有限元数值模拟的方法分析在低周往复荷载作用下蜂窝钢板剪力墙结构的抗震性能。通过改变开孔位置、开孔率、高厚比和轴压比等参数,研究其对蜂窝钢板剪力墙结构滞回和耗能性能的影响,并绘制骨架曲线研究其对蜂窝钢板剪力墙结构水平承载力和抗侧刚度的影响。结果表明:当开孔率一定时,钢板上开孔应避开对角线,开孔宜在板上交错分布,不宜按顺序集中分布;随着开孔率、高厚比和轴压比的增大,蜂窝钢板剪力墙的耗能能力、抗侧刚度和极限承载力均有所降低。     

采用新型竖向连接的预制混凝土剪力墙抗震性能有限元分析

基于新型竖向连接抗剪性能的试验研究,采用有限元软件ABAQUS对采用此种新型连接的剪力墙抗震性能进行了数值模拟。通过对已有现浇剪力墙和套筒剪力墙的拟静力试验结果模拟分析,验证了本研究有限元模型的正确性。基于该有限元模型分析了相同条件下现浇剪力墙、套筒连接剪力墙、新型连接剪力墙的耗能能力、刚度、承载力及延性。结果表明:相同轴压比下,采用新型竖向连接剪力墙的承载力和耗能能力优于套筒连接剪力墙,接近于现浇剪力墙。轴压比从0.1增加到0.3时,新型连接剪力墙的承载力和刚度显著提高。     

双波形钢板剪力墙滞回性能研究

为研究双波形钢板剪力墙的滞回性能,利用有限元软件ABAQUS分别建立单波形钢板剪力墙与双波形钢板剪力墙的有限元模型,对2种波形钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的受力机制及滞回性能进行对比分析,研究了内嵌波形钢板的设计参数对双波形钢板剪力墙滞回性能的影响规律,给出了波形钢板设计参数的取值建议。结果表明:与单波形钢板剪力墙相比,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度、承载能力及耗能能力均提高,但其延性有一定程度的降低; 内嵌波形钢板的厚度与波形几何尺寸是影响双波形钢板剪力墙滞回性能的关键参数,随着厚度的增大,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度、承载能力、耗能能力及延性均提高; 随着波长的增加,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度提高,但承载能力及耗能能力降低; 随着波幅的增加,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度降低,但承载能力及耗能能力均提高。     

软钢阻尼器对自复位剪力墙性能影响研究

介绍了自复位剪力墙复位性能的基本概念,定义自复位能力系数,用于剪力墙的自复位能力大小。利用ABAQUS有限元分析软件,建立自复位剪力墙模型,对模型进行低周反复加载,分析结构的残余变形,最大位移、墙体角部破坏情况、复位能力、耗能能力等,并系统分析软钢阻尼器数量、长度、位置对自复位剪力自复位性能的影响,建立自复位能力系数、墙体受压损伤指标与阻尼器相关参数的关系曲线。     

一种新型钢骨梁柱节点性能研究

提出一种新型钢骨梁柱节点,应用有限元软件模拟论证了节点耗能性能及抗震性能。指出节点主要由角钢、螺栓及预应力筋耗能,橡胶垫块及预应力筋提供节点的自复位性能,且适用于装配式结构。     

面内荷载作用下低屈服点钢板剪力墙的试验研究

进行面内荷载作用下低屈服点钢板剪力墙的试验研究。在低屈服点钢板剪力墙结构中,钢板墙采用低屈服点型钢,而边缘框架采用高强型钢。分析了面内单调荷载作用下,低屈服点型钢墙的非线性剪切屈曲性能及宽厚比的影响。对多层低屈服点钢板剪力墙进行滞回性能试验,研究刚度、强度、变形及耗能性能。结果表明:低屈服点钢板剪力墙具有优越的变形及耗能能力,侧向荷载作用下,其层间位移角能超过5%。