内嵌墙板钢框架空间效应研究

为了解围护墙板对平面钢框架受力性能的影响及带墙板钢框架空间受力性能,运用ANSYS有限元软件首先建立强轴及弱轴带墙板平面框架,分析墙板对空框架的影响。在此基础上,建立单跨两层空间框架模型,分析在不同墙板布置形式下带墙板钢框架的空间受力性能。结果表明:纵向框架带有墙板时能够使横向空框架承载力提高20%以上。工程设计中可通过在框架每层设置弹簧单元调节空框架的层间刚度来考虑墙板的作用,通过对6层框架结构的分析验证了该方法是可行的。     

内嵌墙板钢框架结构抗震性能研究

以内嵌蜂巢夹芯复合墙板钢框架和纯钢框架为研究对象,采用有限元模拟内嵌蜂巢夹芯复合墙板钢框架及纯钢框架在低周往复荷载作用下的力学性能。通过对比分析,对低周往复荷载作用下内嵌蜂巢夹芯复合墙板钢框架的抗震性能以及蜂巢夹芯复合墙板与钢框架的协同工作性能进行研究。最后得出结论:蜂巢夹芯复合墙板对钢框架结构的刚度及承载力等均有明显提高作用。     

内嵌墙板钢框架等效多杆模型研究

等效单杆模型在弹性阶段可以较好的模拟内嵌墙板钢框架结构中内嵌墙板的作用,但当结构进入塑性后,等效单杆模型将无法真实反映整体结构的响应.为此,根据轻质内嵌墙板在侧向水平荷载作用下的变形及应力分布规律,提出了可用于内嵌墙板钢框架结构弹塑性分析的等效多杆简化模型,并根据精细化的实体模型分析结果对该模型的可行性和有效性进行了验证,确认等效多杆模型可以准确地模拟地震荷载作用下内嵌墙板钢框架结构的抗震性能.     

新型连接方式内嵌墙板钢框架拟静力试验研究

为了研究基于新型连接方式下内嵌墙板与钢框架结构的地震协同工作性能和破坏机理,对新型连接方式内嵌墙板钢框架、传统L形卡件连接内嵌墙板钢框架及纯钢框架等3种工况进行了拟静力试验,对比分析了3个试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等抗震性能指标。结果表明：内嵌墙板能够提高钢框架的极限承载力、变形能力和刚度,传统L形卡件连接墙板钢框架的抗震承载力是纯框架抗震承载力的1.34倍,新型连接方式墙板钢框架的抗震承载力是传统节点框架抗震承载力的1.42倍。当加载位移为12 mm（层间位移角为1/133）时,采用传统连接的试件中间墙板破坏较为严重且已达到混凝土极限应变,而采用新型连接的试件中间墙板未发现明显损伤,仍处于工作状态。新型连接通过连接节点处的连接件滑动耗能,延缓墙板开裂时间,减轻墙板损伤,增加了内嵌墙板钢框架大震下的耗能储备。     

基于纤维模型的钢框架-混凝土抗侧力墙板装配式结构抗震性能分析

为研究钢框架-预制混凝土抗侧力墙板装配式结构体系(SPW体系)的抗震性能,对2榀钢框架-预制混凝土抗侧力墙板结构足尺试件进行拟静力荷载作用下的试验研究。试验结果表明:该结构体系为一种典型的双重抗侧力体系,加载过程呈现出明显的两阶段性,抗侧力墙板为结构体系的第一道防线,钢框架为结构的第二道防线;基于纤维单元,利用CANNY软件建立SPW体系的有限元模型,在验证模型正确性的基础上,分析了框架柱刚度、框架梁刚度、墙体高宽比和墙体内置型钢含钢率等因素对SPW体系墙抗震性能的影响,分析结果表明:结构体系的塑性耗能性能主要是由抗侧力墙和框架梁端的耗能决定的;随着墙体高宽比的减小,结构的耗能性能和延性变差。增大墙体内置型钢含钢率有助于提高结构的耗能性能。     

钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构抗震性能试验研究

轻钢龙骨注浆复合墙板作为建筑工业化的低层承重墙板或高层围护墙板,由于其自重轻、易安装,在工程中有很好的应用前景.然而目前国内外尚缺乏在地震作用下钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构的试验数据和分析结果.开展了2榀钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构试件和1榀轻钢龙骨注浆复合墙板试件的水平低周往复加载试验,研究参数为...     

钢框架内填钢筋混凝土墙板结构住宅设计

对钢框架内填钢筋混凝土墙板组合结构的主体结构体系、计算假定及方法、整体结构计算、主要构件验算进行重点介绍。利用PKPM软件中的SATWE模块对钢框架内填钢筋混凝土墙板结构的各项性能指标进行分析,并对主要受力构件进行强度与稳定性验算。结果表明：该结构体系的周期、最大层间位移角、主要构件强度与稳定性等相关指标均满足现行规范与标准的要求。     

内嵌钢板钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

为研究内嵌钢板钢筋混凝土框架结构的抗震性能,采用2层单跨1/3缩尺模型,设计1榀内嵌钢板钢筋混凝土框架试件和1榀钢筋混凝土框架对比试件。通过低周反复加载试验,研究内嵌钢板钢筋混凝土框架试件破坏机理、滞回性能、刚度退化规律、延性以及耗能能力,并与钢筋混凝土框架进行对比。试验结果表明:内嵌钢板钢筋混凝土框架的破坏机制更加合理,变形能力、抗侧刚度和承载力明显增高;在结构屈服前,梁柱无明显裂缝,钢板二层较一层变形发展充分,主应力沿对角线方向;ABAQUS有限元分析结果和试验结果吻合较好。     

装配式混凝土框架-冷弯薄壁型钢复合墙板结构抗震性能试验研究

为研究装配式混凝土框架-冷弯薄壁型钢复合墙板(CTSC墙板)结构的抗震性能和破坏机理,对1榀装配式混凝土纯框架和2榀装配式混凝土框架-CTSC墙板结构进行了低周反复荷载试验。通过分析结构破坏模式、荷载-位移曲线、刚度退化特征、延性、耗能机理以及关键部位应变变化规律,探究了CTSC墙板内嵌式连接和外挂式连接对装配式混凝土框架抗震性能的影响。结果表明：CTSC墙板内嵌或外挂连接均安全可靠,可有效地保证地震作用下装配式混凝土框架与CTSC墙板的协同工作;与纯框架相比,采用内嵌和外挂连接形式时结构的水平承载力分别提高28.3%和15.0%,初始刚度分别提高38.4%和16.8%。基于等效拉压杆原理,提出了装配式混凝土框架内嵌CTSC墙板结构的抗侧刚度简化计算式,并验证了计算结果的准确性。     

闽南新型钢框架结构住宅试验及实际应用

前多高钢结构住宅建筑技术,在我国建筑领域应用越来越重要,而钢结构住宅建筑中采用箱型梁和立柱骨架钢结构技术已被广泛应用。本文研究的闽南新型可移动房屋钢框架结构,结合GM轻质复合墙板形成的整体房屋结构,经抗侧移性能试验研究,具有抗震效果好,满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的要求,在钢框架中镶嵌安装条形墙板组成"框架墙板"复合结构体系可共同抵抗侧向力;其强度、刚度和延性与原纯钢框架的结构性能相比得到明显增强。     

基于抗侧刚度比的防屈曲支撑钢框架住宅设计及分析

为探讨支撑钢框架结构中支撑的合理设计方法,以抗侧刚度比为控制指标,对一栋20层的钢结构住宅进行防屈曲支撑的优化设计。基于弹塑性时程分析,对比防屈曲支撑框架结构在固定抗侧刚度比与变化抗侧刚度比对结构性能的影响。研究结果表明:在防屈曲支撑总截面面积不变化的情况下,相对于固定抗侧刚度比的结构,采用变化抗侧刚度比结构的最大层间位移角均有所降低,在保证支撑用量不变的前提下,提高了结构整体抗震性能。     

填充节能复合墙板钢框架结构的抗震性能

为了获悉节能复合墙板与H形钢框架在地震作用下的受力性能与破坏机理,进行了8榀足尺填充节能复合墙板钢框架结构的低周反复荷载试验。详细分析了破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等。利用ABAQUS程序建立了填充节能复合墙板钢框架结构的有限元分析模型,进行了结构非线性全过程受力分析;该模型考虑了材料本构关系模型和复杂接触模型。试验结果验证了有限元分析的准确性。研究表明,填充节能复合墙板钢框架结构有良好的抗震性能和延性;墙板连接方式和墙板厚度是影响结构承载力和刚度的主要因素;建立的有限元模型可以用于填充节能复合墙板钢框架结构的数值分析;采用的螺栓连接方式较好地实现了节能复合墙板与钢框架在地震作用下的协同工作。     

基于钢板连接的夹芯墙板-钢框架装配式体系抗震性能

为了研究基于钢板连接的夹芯墙板-钢框架体系的抗震性能,首先对钢板连接下的夹芯墙板与钢框架进行了抗剪性能试验,研究了连接钢板的抗剪性能,然后进行了1榀连接钢板厚度为3 mm夹芯墙板钢框架体系、1榀连接钢板厚度为6 mm夹芯墙板钢框架体系和1榀对比空框架体系的低周往复试验,分析了各试件的失效模式、滞回性能、耗能能力以及刚度退化规律等,最后综合评价其抗震性能。结果表明:连接钢板的平均抗剪承载力为59.8 kN,并且连接钢板的焊接质量会影响其受力性能,造成墙板框架体系正负向极限承载力的不对称,最大相差达到25.1%; 当连接钢板较薄时,连接件撕裂与开焊,除连接件附近混凝土开裂外,墙板基本完好; 当连接钢板较厚时,连接件基本完好,墙板斜对角开裂破坏,加厚钢板虽能提高体系的初始刚度,但延性有所降低; 增设墙板能提高主体框架的承载力、延性与耗能能力等,并且墙板与钢框架之间协调变形,表现出良好的整体性; 当水平位移较大时,墙板与框架形成对角斜撑机制; 研究成果可为后续开展夹芯墙板与框架相互作用机理的研究提供理论指导。     

CS墙板-RC框架对结构抗震性能影响的分析

我国现行抗震设计中填充墙对框架侧移刚度的影响只考虑对结构的周期进行了一定的折减,仍按纯框架验算,难以保证结构在地震中的抗震性能。钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板(CS墙板)是一种新型的墙体材料,与砖墙和砌体墙相比有很多优点。选用新型CS墙板作为填充墙材料,按规范设计框架结构算例,建立纯RC(钢筋混凝土)框架和CS墙板-RC框架结构的有限元模型,进行弹性分析,考察新型填充墙在弹性阶段对框架结构的刚度、内力和变形的影响。根据分析结果得出,CS墙板的刚度较大,与RC纯框架相比整个结构的自振周期减小很多;CS墙板分担了大部分水平剪力,结构水平位移减小,提高了结构整体的抗震性能。     

速成墙板与住宅钢结构体系

住宅钢结构体系是一个综合性的复杂的技术体系。指出加快住宅钢结构在国内的发展,应该完善其配套系统的开发和应用,并介绍了速成墙板在钢结构住宅建筑中的应用优势。     

梁连接下钢框架内嵌墙板破坏形态研究

为研究梁连接方式下钢框架内嵌墙板结构在地震作用下的破坏形态,设计了基于不同连接件形式、连接件数量的四榀钢框架内嵌墙板结构试件和一榀空钢框架试件,进行了低周反复荷载试验并分析了各试件破坏形态。试验结果表明:裂缝主要出现在墙板连接件附近区域;梁连接方式下,节点连接方式不同对结构的抗侧力性能影响不同,节点刚度的相对大小影响其破坏形态;连接件形式不同而数量相同时,钢框架内嵌墙板试件的破坏形态类似。     

冷成型钢框架房屋的抗震性能

近年来,对轻型钢框架房屋在地震作用下的反应进行了很多重要的研究。几乎所有的研究都是将这些结构特征化,然后进行试验和理论分析来研究其在地震下的反应以及墙板的性能。通常情况下,墙板的整体性能是主要的研究目标。然而,根据试验现象来看,墙板的整体性能是由连接件的性能控制的。这些连接件包括板和板之间的连接件以及墙板和钢框架之间的连接件。另外,三维房屋结构的整体性能受非结构构件影响很大,这在当前的设计方法中是没有考虑的。本文回顾了近年来PolitehnicaUniversityofTimisoara由作者主持的研究成果,该成果以衡量轻型钢框架房屋的性能及特征为目标,致力于这种结构的具体特征的设计。本文还介绍了剪力墙板的足尺单调及循环加载试验,连接节点的试验以及对正在建造中的房屋的现场环境振动试验。     

墙体材料对钢框架抗震性能影响的有限元分析

填充墙体材料的选取对钢框架的抗震性能会产生不同的影响。文章采用有限元软件SAP2000建立了带填充墙的钢框架平面有限元模型,对比分析研究普通烧结砖、混凝土砌块、ALC墙板的存在对钢框架结构在周期、位移、框架内力方面的抗震性能的影响。结果表明:ALC墙板材料宜优选于高层钢结构住宅建筑中。     

组合梁刚度对组合框架的抗震性能影响分析

为研究钢-混凝土组合框架梁的刚度对组合框架抗震性能的影响,通过某多层钢结构工程实例,采用有限元软件ANSYS分别建立了纯钢框架、组合梁框架及其不同阻尼比下的框架计算模型,进行了纯钢框架与组合框架在不同阻尼比下的多遇地震反应谱分析及弹性时程分析。实例分析结果表明:考虑钢框架的组合作用后,结构整体自振周期变短,说明结构整体刚度变大,地震层间位移变小。虽然组合框架整体刚度的增大使地震力有所加大,但由于组合结构阻尼比接近混凝土结构阻尼比,组合框架无论是结构侧向位移还是地震力均小于纯钢框架,因此组合框架是一种良好的结构形式。