型钢连接装配式剪力墙抗震性能研究

采用带锚筋的锚板、腹板、端板以及加劲板作为连接件,可实现相邻上下层预制混凝土墙板之间的干式连接。为研究该新型全装配式剪力墙的受力性能和抗震性能,进行了2个剪跨比为1.916的试件和1个相同剪跨比和配筋率的现浇整体墙体的低周往复拟静力试验,分析了该全装配式剪力墙的承载能力、耗能能力、延性、位移角、耗能效率、刚度退化等性能。研究结果表明：现浇整体墙体和全装配式剪力墙的破坏形式均为受弯破坏,全装配式剪力墙的耗能能力、延性、位移角、耗能效率、刚度退化等抗震性能指标与现浇整体墙体基本接近,但承载力有所提高。全装配式剪力墙从弹性阶段至破坏阶段,型钢连接件依然处于弹性阶段,满足“强节点弱构件”抗震要求。基于试验结果建立了有限元分析模型,对轴压比、高宽比、暗柱纵筋配筋率和型钢节点连接位置等关键参数对型钢连接装配式剪力墙抗震性能的影响开展了研究。     

装配式型钢骨架轻质混凝土组合剪力墙抗震性能研究

为研究装配式型钢骨架轻质混凝土组合剪力墙抗震性能,对型钢骨架轻质混凝土组合剪力墙进行了低周反复荷载试验研究。试验结果表明,剪力墙经历了整截面墙受力到墙柱组合体受力的过程,表现出较强的耗能能力和良好的延性,可避免发生脆性破坏。利用有限元分析软件ABAQUS建立了试件数值模型,模拟结果与试验吻合较好。在此基础上,对轴压比由0到0.8的9组组合剪力墙进行了单调加载分析,分析表明,随着轴压比的增加,组合剪力墙抗剪承载力呈现出先增大后减小的趋势,破坏形态逐渐由压弯破坏变为剪切破坏,延性逐渐降低,变形能力变差。     

装配式空心混凝土剪力墙抗震性能有限元模拟

装配式建筑成为现在建筑行业的趋势,同时为了满足节能以及减轻自重的需求,本文研究装配式空心混凝土剪力墙的抗震性能。共采用4个不同构造的剪力墙有限元模型,第一组是都有后浇边缘构件的实心混凝土剪力墙和空心混凝土剪力墙,第二组是普通实心混凝土剪力墙和在构件边缘有孔洞的空心混凝土剪力墙,用ABAQUS软件进行有限元分析。结果表明,空心混凝土剪力墙不仅可以满足抗震性能要求,还可以节省材料。     

型钢混凝土剪力墙抗震性能研究

型钢混凝土剪力墙是一种广泛应用于高层混合结构中的剪力墙形式。本文采用通用有限元程序ADINA,以边缘构件含钢率为主要参数,对不同剪跨比的几组剪力墙承载力和变形能力进行了分析,并与考虑了剪力墙混凝土等级、轴压比、配筋率和边缘约束指标等参数影响的剪力墙性能进行了比较研究。对混合结构中剪力墙抗震性能的主要影响参数提出了设计建议。     

冷弯型钢混凝土剪力墙抗震性能有限元分析

利用有限元软件ABAQUS对参考文献中的试件进行数值模拟分析,模拟结果与试验吻合较好。在此基础上,分析剪跨比对结构抗震性能的影响,为该结构在高层建筑中的应用提供参考。     

型钢混凝土剪力墙抗震性能研究综述

结合型钢混凝土剪力墙的广泛应用,对国内外的新型型钢混凝土剪力墙做了简要介绍,简述了其抗震性能的研究现状,并提出了当前型钢混凝土剪力墙研究中还存在的一些问题,从而促进型钢混凝土剪力墙抗震性能的研究。     

装配式混凝土剪力墙抗震性能探微

正在国家绿色发展战略下,建筑业正在朝着绿色建筑、节能建筑方向转型发展,装配式建筑受到建筑行业大力推进。装配式混凝土剪力墙是当前我国高层住宅建筑的抗侧力构件,较之传统现浇混凝土结构,其拥有着良好抗震性能与受力性能。     

型钢-螺栓连接装配式剪力墙抗震性能研究

为改善装配式剪力墙的抗震性能,文中设计一种型钢-螺栓连接的装配式剪力墙。通过有限元软件ABAQUS建立有限元模型,探究在低周往复荷载下的破坏机理及受力特性。结果表明装配式剪力墙采用型钢连接,其抗震性能与现浇连接方式基本一致,极限承载力提高了24.4%,延性相差1%;轴压比对装配式剪力墙的抗震性能影响较大;文中研究可为型钢连接装配式剪力墙结构的设计提供参考。     

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     

装配式冷弯薄壁型钢-轻质混凝土组合剪力墙抗震性能研究

为了进一步提升填充泡沫混凝土-冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能,提出了一种装配式冷弯薄壁型钢-轻质混凝土组合剪力墙,由内填充自密实轻质混凝土的矩形冷弯型钢端立柱、高强泡沫混凝土填充冷弯型钢墙单元、双层墙面板等组成。通过4片冷弯薄壁型钢-轻质混凝土剪力墙足尺试件的低周反复加载试验,研究了增强端立柱、双拼内立柱和立柱开孔数量对剪力墙破坏模式、承载力与抗侧刚度、变形与延性、刚度与承载力退化、耗能能力等抗震性能的影响。试验结果表明：剪力墙破坏模式呈现墙面板与泡沫混凝土交叉裂缝的剪切破坏特征,其弹塑性阶段的侧向变形为剪切型变形,峰值阶段时位移角为1/62～1/45;采用内填自密实混凝土的矩形端立柱和内立柱能抑制墙体立柱局部屈曲破坏,并显著提高墙体承载力和刚度;增加立柱腹板开孔数量能避免立柱与混凝土间的界面黏结滑移,提高了墙体承载力、刚度和耗能能力,并延缓了承载力与刚度退化。基于承载力叠加原理,提出了该类剪力墙的受剪承载力计算公式,计算结果与试验结果符合较好。     

预制型钢混凝土剪力墙装配式型钢节点连接性能对比研究

为了响应国家大力推行装配式结构战略的号召,在预制装配式型钢混凝土剪力墙结构体系中采用了新型横向连接节点方式——灌浆销栓套筒式装配型钢节点。对于装配式型钢节点连接方式,通过单向拉伸试验和有限元分析的方法,全面分析了锚固长度、套筒壁厚、销栓直径等因素对节点连接性能的影响趋势,以确定该节点连接方式的实用性和可靠性,保证其连接性能在预制装配式型钢混凝土剪力墙结构体系中的发挥。经对比研究发现:有限元分析与试验研究结果拟合度较高,能够相互印证;销栓直径、套筒壁厚、锚固长度均对节点抗拉性能呈正影响趋势,但影响程度依次降低;销栓直径宜为12 mm以上,套筒壁厚宜为5 mm以上,锚固长度宜为70 mm以上;抗剪键直径可以减小直径,并将分段设置变更为环形设置;对比分析结果可以为装配式型钢连接节点设计提供可靠数据支持。     

预制装配式型钢混凝土剪力墙型钢节点连接性能试验研究

根据大力发展装配式结构的国家战略趋势,提出了预制装配式型钢混凝土剪力墙结构体系,在该结构体系的型钢边框连接节点采用了灌浆销栓式套筒连接方式。由于节点连接性能是决定预制装配式型钢混凝土剪力墙结构整体性能的关键,必然要对相应的节点连接方式展开全面研究。本文针对此预制装配式型钢混凝土连接节点,通过单向拉伸试验,全面分析了锚固长度、套筒壁厚、销栓直径等因素对节点连接性能的影响,并针对试验结果分析给出了各影响因素的限定条件和设计建议。     

新型混合装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析

预应力筋面积、预应力筋张拉应力、浆锚钢筋无黏结长度及轴压比是新型混合装配式混凝土剪力墙的重要设计参数。在前期试验基础上,开展考虑不同预应力筋面积的新型混合装配式混凝土剪力墙低周反复荷载试验,并采用Abaqus进行有限元参数分析。试验结果表明：相较现浇对比试件,新型混合装配式剪力墙试件抗裂性能、承载力、刚度均明显提高,位移延性性能及耗能能力接近,在预拉力不变的条件下,预应力筋面积变化对试件性能影响较小;有限元参数分析结果表明,预应力筋张拉应力与轴压比的变化将明显影响新型混合装配式混凝土剪力墙的强度与刚度,且均呈正相关关系,而预应力筋面积、浆锚钢筋无黏结长度影响则不够明显。综合分析认为,对于试验涉及的新型混合装配式混凝土剪力墙,建议预应力筋根数取3根,初始张拉力宜为416.6kN,浆锚钢筋无黏结长度宜为150mm。     

装配式槽钢骨架轻质混凝土剪力墙抗震性能 试验研究及有限元分析

为研究装配式槽钢骨架轻质混凝土剪力墙抗震性能,对装配式槽钢骨架轻质混凝土剪力墙试件进行低周反复试验,分析了试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力。利用Abaqus有限元分析软件建立试件数值模型,模拟结果与试验吻合较好。在此基础上,研究暗柱数量、X形暗支撑对型钢骨架轻质混凝土剪力墙承载能力以及延性性能的影响。分析结果表明:设置3、2根暗柱试件的极限水平承载力相对于1根暗柱试件分别提高25.9%、8.3%,延性分别降低37.3%、17.3%;设置X形暗支撑试件的极限水平承载力、延性相对于无X形暗支撑试件分别提高46.9%、66.7%,屈强比减小,说明X形暗支撑能够更加有效改善结构的抗震性能。     

灌芯装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为了验证灌芯装配式混凝土剪力墙的抗震性能,按照1∶1比例设计制作了1个足尺现浇剪力墙构件和3个组合方式不同的装配式剪力墙构件。试验过程中按照轴压比0.3对构件施加竖向荷载,并同时施加水平方向低周反复荷载。试验研究表明,灌芯装配式混凝土剪力墙构件的破坏过程和破坏形态与现浇剪力墙构件相似,极限承载力基本相当。现浇剪力墙构件破坏的层间位移角为1/54,3个灌芯装配式混凝土剪力墙构件破坏的层间位移角为1/54,1/60,1/71,远大于《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中规定的弹塑性层间位移角限值。试验过程中,墙身竖向钢筋的连接未发生破坏,穿孔插筋方式的边缘构件配筋方式能够保证竖向装配单元间的有效连接。     

装配式开洞钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究洞口偏置装配式钢管混凝土组合剪力墙结构的抗震性能,对3片两层单跨缩尺比为1∶3的开洞剪力墙进行了拟静力试验。剪力墙的主要变化参数为洞口位置,洞口偏心率分别为0、30%、60%,对比分析了剪力墙的承载能力、滞回性能、耗能性能及刚度退化等。研究结果表明:洞口偏置导致正负向加载时剪力墙的承载力、刚度、延性以及连梁受力不同;洞口偏心率为0和30%的剪力墙,表现出较好的抗震性能,随着偏心率的增大,剪力墙的承载力、延性及耗能能力均显著降低,刚度退化快;当2个墙肢截面高度相差3倍以上时,含钢管混凝土暗柱的小墙肢会过早出现受拉破坏,为此应避免开边洞情况。     

装配式多层混凝土剪力墙结构抗震性能研究

本文针对装配式多层混凝土剪力墙结构的抗震性能进行了深入研究。由于拼缝的影响,装配式剪力墙结构的受力特点与现浇剪力墙结构存在一定差异,按现浇结构方法设计的装配式剪力墙结构未必满足结构性能"等同现浇"或"接近现浇"的设计目标。为了深入研究该类结构的抗震性能,必须要对其在地震全过程的性能进行详细的分析和对比研究。为此,本文采用两种常见的墙体连接方式——螺栓连接、锚环连接,根据相关试验研究结果,建立准确的计算模型,考虑不同连接方式中拼缝的影响,提出合适的整体分析方法。采用这种分析方法,对各类装配式剪力墙结构算例进行小震和大震下的抗震性能分析。基于试验研究及数值分析结果,提出了装配式多层剪力墙结构的抗震设计方法,并体现在中国工程建设标准化协会标准《装配式多层混凝土结构技术规程》的相关规定中。     

装配式空心剪力墙抗震性能研究

对4个装配式空心剪力墙试件进行拟静力试验,模拟了不同的轴压比和剪跨比对试件抗震性能的影响。通过低周往复加载试验得到试件的滞回曲线,并分析其延性、耗能性能和刚度特征。试验结果表明:装配式空心剪力墙的抗震性能和普通钢筋混凝土剪力墙抗震性能相似,且空心孔洞和水平拼接缝不会削弱墙体的受力性能,各个试件均表现出良好的延性和耗能能力,因此可以通过提高水平拼接缝的位置改善墙体抗震性能。