钢筋混凝土剪力墙的延性

本文根据“钢筋混凝土弹塑性抗震结构的机构控制理论”,研究了R.C.剪力墙的延性问题。分析了影响因素,指出改善剪力墙延性的关键在于提高连系梁的延性。根据连系梁的不同跨高比,提出两种人工塑性铰构造方案。试验分析表明,采用本方案可以避免连系梁产生剪切破坏和剪切滑移,延性较大。通过设计,可控制使结构出现最佳耗能机构,提高R.C.剪力墙的抗震能力,并使内力、位移及延性分析简化。     

钢筋混凝土弹塑性抗震结构的机构控制理论

鉴于一般钢筋混凝土结构弹塑性分析及现行结构抗震理论对于结构破坏状态及材料性能的臆定性,处置地震及结构地震反应的经验性,因而引致结构的不可靠性。本文提出一新理论,定名为“钢筋混凝土弹塑性抗震结构的机构控制理论”。其主要特点不是侧重寻找不可预测的地震及结构地震反应,而是采取某些结构措施和设计手段,将结构控制为最佳耗能机构以吸收和耗散地震能量。提出机构控制概念、原则及控制机构方法,并建议一个从根本上改善R.C.结构延性的有效措施——人工塑性铰。文末给出R.C.框架及剪力墙的部分试验研究成果以验证作者理论的可行性。     

钢筋混凝土壁式框架抗震性能研究及其控制

依据“钢筋混凝土抗震结构的机构控制理论”设计了一榀两跨三层壁式框架,采用“双控连梁”同时在墙肢底部嵌入“人工塑性铰”,进行了低周反复倒三角形比例加载试验及理论分析。证明了“机构控制理论”对R.C.壁式框架的可行性,双控连梁的破坏型态由通常的剪切型变为弯曲型,其延性显著提高,最终形成梁式侧移机构,使结构吸能耗能能力得到了改善。编制了考虑刚域、轴向及剪切变形影响的壁式框架弹塑性全过程分析电算程序,采用包括刚度下降段的扩展Clough单元模型,对变形后期的大变形、结构整体延性及局部延性进行了计算,其结果与试验吻合较好。     

钢筋混凝土双肢剪力墙的抗震性能

运用壁式框架方法，通过对３榀钢筋混凝土双肢剪力墙结构试验模型的弹塑性全过程分析及与试验结果比较，探讨了双肢的力墙结构弹塑性发展的一般规律．试验和理论分析都表明，经过延性设计的双肢的力墙结构，是一种理想的抗震结构形式．     

带自复位耗能连梁的剪力墙结构的抗震性能

为了减小强地震作用下钢筋混凝土联肢剪力墙的连梁结构损伤,实现震后结构功能的快速恢复,提出了一种兼具自复位和耗能功能的新型自复位耗能连梁。新型自复位耗能连梁在跨中安装了由形状记忆合金绞线和粘弹性耗能单元并联而成的新型复合自复位阻尼器。以一榀10层双肢剪力墙结构为例,对连梁跨中分别安装该新型自复位阻尼器的联肢剪力墙、粘弹性阻尼器的联肢剪力墙和普通钢筋混凝土连梁的联肢剪力墙进行了动力时程分析,对比分析了不同阻尼器对联肢剪力墙结构的减震效果。结果表明：地震作用下,结构变形和耗能都集中在连梁阻尼器上,但新型自复位连梁阻尼器对结构地震响应的控制效果要优于粘弹性阻尼器,新型复合连梁阻尼器在地震过程中表现出较好的自复位及耗能能力。     

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。     

开洞剪力墙抗震设计探讨

通过对一组开洞剪力墙进行弹塑性电算分析，进一步探讨了开洞剪力墙结构弹塑性发展的一般规律，提出了开洞剪力墙结构的最佳抗震能量耗散机构，可作为结构抗震设计的参考依据。     

FRC连梁联肢剪力墙数值模拟及设计方法

运用有限元软件ABAQUS建立剪力墙数值模型,分别对2个对称双肢剪力墙试件和2个塑性铰区采用纤维增强混凝土（FRC）的悬臂剪力墙试件在低周反复荷载作用下的抗震性能进行数值计算,计算结果与试验结果比较吻合,表明该模型可较准确地分析FRC连梁联肢剪力墙构件在低周反复荷载作用下的抗震性能。利用所建立的数值模型,讨论了联肢墙中用FRC连梁替代普通混凝土连梁的优越性,并探讨了耦合率对FRC连梁联肢剪力墙抗震性能的影响。结果表明,用FRC替代普通混凝土作为连梁基体,可以显著提高联肢剪力墙结构的耗能能力和延性,增大其初始刚度,减缓刚度退化程度;随着联肢剪力墙耦合率的增加,联肢剪力墙的刚度和承载力提高,但当耦合率过大时,形成强连梁体系,结构的延性和耗能能力将显著下降。     

钢筋混凝土框支剪力墙结构抗震设计

本文根据R.C抗震延性结构确定性设计的基本原理,研究了R,C框支剪力墙结构的抗震设计问题,分析了影响结构抗震性能的主要因素,提出改善结构抗震性能的关键在于挖掘结构本身潜力和采取必要的构造措施。根据这一观点,给出了R.C框支剪力墙结构的抗震设计方法。试验分析表明:采用这种设计方法,并且在结构的潜在耗能部位,嵌入“人工塑性铰”,可以避免结构由于底部框架刚度、强度不足发生破坏,结构延性较大。通过设计,控制结构出现最佳耗能机构,改善R.C.框支剪力墙结构的抗震性能。     

耗能低剪力墙的非线性有限元全过程分析

应用ANSYS5．7结构分析软件,对一种新型耗能低剪力墙进行了三维有限元非线性分析,研究了该耗能低剪力墙的破坏形态、耗能能力、延性、承载力,并与普通钢筋混凝土低剪力墙进行了对比;计算结果与实验结果吻合较好,可以采用该模型进一步分析该耗能剪力墙的抗震性能,并建立抗震设计方法。     

RC 框支剪力墙结构抗震性能的研究

针对RC框支剪力墙结构实际抗震性能的不足,引进了机构控制方法并采用适当的结构措施加以改善该种结构的抗震性能,并通过实验及弹塑性理论分析进行验证,最后提出了将机构控制准则运用于框支剪力墙结构的设计方法。     

Seismic behavior of precast concrete coupled shear walls with engineered cementitious composite(ECC) in the critical cast-in-place regions

The seismic performance of precast reinforced concrete(RC) coupled shear walls is significantly influenced by coupling beams and the beam-to-wall joints during large deformations into plastic ranges.This study investigated the use of engineered cementitious composite(ECC) in the cast-in-place beam-to-wall joints and the upper regions of the composite coupling beams as an innovative method to improve the seismic performance of precast RC coupled shear walls.Two 1/2-scale precast coupled shear walls were tested under reversed cyclic loading and seismic behavior in terms of failure characteristic,mechanical characteristic value,load-displacement hysteresis curves,load-displacement envelope relationship,stiffness degradation,ductility and energy dissipation capacity were evaluated.Research results show that the substitution of concrete with ECC in the critical cast-in-place regions proved to be an effective method to improve the seismic performance of the two-story spatial of precast RC coupled shear walls.     

钢筋混凝土双肢剪力墙非线性静力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,采用分离式方法建立有限元模型,对钢筋混凝土双肢剪力墙进行了非线性分析;在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了用于钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析的材料破坏准则和本构关系进行建模;通过数值计算,分析了轴压比、墙连梁跨高比、墙分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载能力、延性、破坏形态等的影响。结果表明：轴压比、分布钢筋配筋率和连梁跨高比对钢筋混凝土双肢剪力墙的受力性能影响较为明显;边缘约束构件配筋率对墙体的影响较小。     

基于OpenSEES的预应力装配双肢墙低周往复试验数值分析(灾后重建专刊）

提出新型预应力装配双肢墙(PCW)结构并进行两榀PCW试件的低周往复试验与数值模拟.以有限元软件OpenSEES为分析平台,采用基于纤维模型并考虑剪切变形的非线性梁柱单元模拟墙肢,在连梁与墙肢结合部位采用零长度连接单元模拟预应力筋与连接钢筋的作用,编制稗序求解零长度单元恢复力模型,采用自适应非线性求解法对两榀试件的低周往复试验进行数值分析,试验及数值分析结果表明:PCW结构具有良好的自恢复能力,卸载后残余变形小,结构损伤集中,震后易修复;连接钢筋的应用有效增大PCW结构的耗能能力;数值分析较好地模拟了PCW的弹塑性性能,数值分析结果与试验结果吻合良好,基于OpenSEES的分析模型适用于PCW结构的非线性分析.     

型钢混凝土边框内藏开洞钢板组合剪力墙抗震性能

为研究型钢混凝土边框-开洞钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,进行了5个不同设计参数、不同构造措施剪力墙试件抗震性能比较试验研究.各试件的剪跨比均为1.5,采用低周反复荷载加载.基于试验,对比分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回耗能和破坏特征等.研究表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,型钢混凝土边框内藏钢板组合剪力墙承载力高、延性好、刚度退化慢、耗能能力强;适当的内藏钢板厚度可改善型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的抗震性能;内藏钢板厚度相同时,设拉结钢筋试件的抗震性能优于焊接栓钉的试件.基于试验提出了型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测值接近.     

带芯柱陶粒混凝土砌块墙体抗侧力性能

本文通过八片设置芯柱的陶粒混凝土砌块内、外承重墙体的恢复力试验,讨论了这种墙体的破坏机理,分析了芯柱、正应力和其它一些因素对墙体的抗侧承载力、变形能力的影响。根据试验和分析,提出了这种墙体的抗震承载力计算方法。     

基于折纸理念的新型两边连接钢板剪力墙弹塑性屈曲分析

现有钢板剪力墙难以同时满足力学性能和耗能性能均较高的要求,针对这一问题,作者基于折纸原理,提出了3种由不同类型的折痕单元构成的新型折痕钢板剪力墙。对两边连接条件下受水平侧向荷载作用的折痕钢板剪力墙进行了弹塑性屈曲分析,详细分析了折痕形式对钢板剪力墙极限承载力、初始刚度、延性等弹塑性屈曲性能的影响,并与平钢板剪力墙及压型钢板剪力墙进行了对比。结果表明,折痕形式对钢板剪力墙的各项屈曲性能有较大影响,折痕的引入会显著降低钢板剪力墙的初始刚度,但对极限承载力的削弱程度相对较小,与压型钢板剪力墙相比极限承载力最大削弱12.65%。塑性铰率先出现在钢板剪力墙折痕处,且折痕引导了塑性开展过程。折痕的引入有效避免了钢板剪力墙发生整体面外失稳,提高了板件的延性。3种折痕钢板剪力墙的延性相较于平板和压型钢板剪力墙均有不同程度的提高,最高为平钢板剪力墙的8.2倍、压型钢板剪力墙的5.2倍。C型折痕单元所组成的折痕钢板剪力墙在侧向荷载作用下能够形成完整的折叠变形模式,塑性开展得更为均匀和充分,其对试件延性的提升相较于其他两种折痕钢板剪力墙更大,是其他两种折痕钢板剪力墙的2倍左右,且在地震后期仍具有较高的承载力。带塑性铰引导机制的新型钢板剪力墙具有良好的抗震性能,为结构提供耗能性能的同时持续为结构提供抗侧力,在结构抗震方面具有较好的利用前景。