高性能混凝土剪力墙延性性能的试验研究

根据4个按延性需求设计的高性能混凝土剪力墙的试验结果,分析了轴压比、约束箍筋数量及范围等因素对高性能混凝土剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响,分析了分段约束箍筋对剪力墙截面的约束机理。研究结果表明,分段约束高强箍筋能有效增大高性能混凝土剪力墙截面的约束效果,根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量和范围,可以明显改善高性能混凝土的脆性,使高性能混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求。     

带端柱高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

按性能设计理论,在剪力墙两端设置端柱,并在构件的塑性铰区采用分段约束高强箍筋,设计了6个带端柱高强混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验,对其破坏形态、滞回特性、变形能力、刚度退化、耗能能力、截面应变等进行了研究。根据试验结果,给出了6个试件在使用良好、生命安全和防止倒塌3个性能水平对应的位移角分布范围和平均值;分析了轴压比、剪跨比、约束箍筋数量及范围等因素,对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响。研究结果表明,端柱可以对剪力墙提供有效约束,提高剪力墙的变形能力和耗能能力;设置端柱并根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量及范围,可以明显改善高强混凝土剪力墙的脆性,使高强混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求;3个性能水平对应的位移角与构件的损伤程度有较好的相关性,可以用作这种构件的性能指标。     

带端柱高性能混凝土剪力墙的抗震性能

为进一步改善高性能混凝土剪力墙的抗震性能,在6个带端柱高性能混凝土剪力墙试件中采用分段约束、相互嵌套的配箍方案;试件的剪跨比为1.0～2.1,轴压比为0.28～0.40,混凝土立方体抗压强度在89～99 MPa之间,横向约束箍筋采用极限强度为742 MPa的高强钢丝。对这6个试件进行了拟静力试验,观察了各试件的裂缝开展过程和破坏形态,分析了其滞回性能、承载能力、变形能力、刚度衰减和截面应变等。实测位移延性系数在3.75～5.20,耗能系数在0.76～1.13,表明采用横向分段约束嵌套的配箍方案有效地提高了带端柱高性能混凝土剪力墙的延性、变形和耗能能力等。根据试验结果,分别以侧移角和塑性铰转角作为性能指标,并给出了四个性能水平的性能指标限值。     

高性能混凝土剪力墙抗震性能的试验研究

基于低周循环荷载下聚丙烯纤维高性能混凝土剪力墙的试验结果,研究了高性能混凝土剪力墙的抗震性能,并得出了一些有益的结论。最后,就高性能混凝土的剪力墙抗震设计提出了一些建议。     

约束及无约束泵送高性能与超高性能混凝土力学性能试验研究

本文系统地研究了一系列强度等级的无约束和箍筋约束泵送卵石和碎石高性能及超高性能混凝土的多种基本力学性能,包括立方体强度、轴压强度、弹性模量、峰值应变等。并与国内外大量的相关试验结果进行了比较。试验与分析表明:卵石与碎石高性能混凝土的基本力学性能基本相同,对于无约束高性能混凝土,轴压强度与立方体抗压强度的比值、峰值应变以及弹性模量均高于普通混凝土,峰值应变和弹性模量随着混凝土强度的提高而提高;高性能混凝土的应力-应变关系在峰值应力之前接近于直线,塑性变形很小;峰值应力后,高性能混凝土应力-应变关系的下降段很陡,表现出较大的脆性。对于箍筋约束混凝土,其强度和峰值应变均有较大的提高,分别提高20%～35%和32%～66%;其应力-应变曲线下降平缓,表现了较好的延性。与其他文献结果对比表明,本文高性能混凝土延性较好,弹性模量较低。     

高性能混凝土剪力墙抗震试验研究现状

从设置约束性构件、钢骨架加固、加入型钢暗支撑等方面,介绍了改进高性能混凝土剪力墙抗震性能的相关研究成果,并对再生混凝土剪力墙和装配式剪力墙的发展前景进行了展望,为类似问题的研究奠定了基础。     

轴压比对高性能混凝土剪力墙性能影响的试验研究

对3片高性能混凝土剪力墙进行了平面内低周反复荷载作用下的试验研究.试验的目的在于考察轴压比的变化对剪力墙性能的影响.试验表明,轴压比对剪力墙的开裂方式、强度、延性及破坏模态有十分重要的影响.     

矿渣高性能混凝土剪力墙高温后抗震性能试验研究

本文完成了3榀受高温作用后与1榀未受高温作用的矿渣高性能混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的抗震性能对比试验。在对试验现象与侧向变形图分析的基础上,对比研究了试件荷载-水平位移滞回曲线,荷载-水平位移骨架曲线,耗能曲线与刚度退化曲线,并对刚度退化规律进行了函数拟合,讨论了高温后矿渣高性能混凝土剪力墙的破坏机理,研究了高温作用以及掺加聚丙烯纤维对剪力墙抗震性能的影响。试验结果表明,高温作用会降低矿渣高性能混凝土剪力墙的抗震能力,而掺加聚丙烯纤维可以显著提高矿渣高性能混凝土剪力墙高温后的抗震性能。     

变高宽比高性能混凝土剪力墙抗震性能的试验研究

本文通过3榀高宽比分别为1,0,1．5和2．0的高性能混凝土剪力墙的水平低周反复荷载试验,着重考察了高宽比变化对高性能混凝土剪力墙开裂方式、强度、滞回和耗能特征以及刚度退化等抗震性能的影响。分析表明,即使高宽比为1,0的低剪力墙,同样可具有良好的延性性能。文章最后采用修正压力场理论对其抗剪承载力进行了计算,结果符合很好。     

高配筋率边缘约束构件高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为改善高强混凝土剪力墙的延性,设计了7个不同形式的高配筋率边缘约束构件高强混凝土剪力墙试件（边缘约束构件内的纵筋配筋率约为5%~8%）和1个普通配筋率的高强混凝土剪力墙试件,对其进行低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究了剪力墙试件的破坏形态、滞回特性、变形能力、截面应变、刚度退化、耗能能力等。试验结果表明：对于剪跨比λ≥2的剪力墙,在高强混凝土剪力墙中设置高配筋率暗柱或端柱,并适当提高水平和竖向分布钢筋的配筋率,可以显著提高高强混凝土剪力墙的抗震性能。     

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。     

型钢高性能混凝土剪力墙受剪承载力试验研究

为了研究型钢高性能混凝土剪力墙受剪性能,进行了3片剪力墙试件水平加载试验,试件均发生剪切破坏,对影响其破坏形态、承载力及延性的主要因素进行了分析。根据试验结果,在我国现行《型钢混凝土组合结构技术规程》的型钢混凝土剪力墙受剪承载力计算公式基础上,提出型钢高性能混凝土剪力墙受剪承载力计算公式,通过计算结果与试验实测结果的对比,提出的公式能较好地反映试验结果,且计算结果偏于安全。     

高延性混凝土加固剪力墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土(HDC)加固剪力墙的抗震性能,设计了3个剪跨比为2.1的剪力墙试件,采用HDC面层和钢筋网HDC面层进行加固,通过低周往复加载试验,研究其破坏形态、变形能力、耗能能力及刚度退化特性。试验结果表明：未加固试件破坏时,墙体底部混凝土压碎剥落;采用HDC加固的试件,加固层对内部混凝土形成良好的约束作用,提高了试件的耐损伤能力,试件破坏时内部混凝土虽被压碎,但未出现面层剥落现象;与未加固试件相比,HDC面层加固试件的屈服荷载、位移延性系数和耗能能力分别提高12.8%、15.5%和22.0%;在加固层中配置钢筋网,可增加HDC面层与内部混凝土的协同工作能力,进一步提高剪力墙的变形能力和耗能能力,但对承载力的影响较小;加固试件的刚度提高不明显,但刚度退化较为缓慢。考虑HDC加固层作用,建立了HDC加固剪力墙压弯荷载的计算方法,且计算值与试验值均吻合较好。     

钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

采用1∶2缩尺模型,设计了6个T形短肢剪力墙试件和6个L形短肢剪力墙试件,以及2个T形普通剪力墙试件。通过低周反复加载试验,研究钢筋混凝土短肢剪力墙构件的抗震性能,并与普通剪力墙进行对比。观测了短肢剪力墙受力-变形-损伤-裂缝-屈服-破坏的全过程;分析了短肢剪力墙的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、位移延性及截面变形规律等。研究表明：T形和L形短肢剪力墙试件在水平荷载作用下,强度和刚度退化曲线呈明显的非对称特点;在开裂之后刚度退化较快;在退化过程中刚度退化速度减缓不明显,后期的刚度退化也不趋于稳定; 大偏心破坏范围内,增大轴压比可以提高试件的承载力;延性并不随轴压比一致变化,控制轴压比试件延性才能发挥到最好,减小剪跨比可增大试件延性;翼缘侧受压时的顶点位移比腹板侧受压时的要小;剪力滞后现象比较显著;破坏的主要形式为弯剪破坏;截面积相同时,T形截面比L形截面短肢剪力墙试件的承载力大,抗震性能优良;高厚比为6.5的T形短肢剪力墙试件相比其它高厚比的短肢剪力墙试件综合性能更佳。     

预应力预制混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过后张拉高强无黏结预应力筋将分段预制墙板拼装成整体预应力预制混凝土剪力墙,剪力墙根部靠近中间位置布置若干普通钢筋以增加墙体耗能性。为比较该类剪力墙与现浇混凝土剪力墙的抗震性能,进行了3片预应力预制混凝土剪力墙和1片现浇混凝土剪力墙的拟静力试验,研究墙体的破坏过程及破坏形态、滞回及骨架曲线、位移延性、耗能能力、刚度退化、残余位移等。结果表明：预应力预制混凝土剪力墙的非线性变形集中在墙根部接缝处,导致墙体本身的损伤较小;预应力筋可提供恢复力,能有效减小残余变形;由于耗能钢筋的锚固失效,预制混凝土剪力墙的滞回曲线不如现浇混凝土剪力墙试件饱满;刚度退化早于现浇墙体,但下降段曲线较现浇墙体平缓,其刚度退化较现浇墙体缓慢;锚固失效是由耗能钢筋过密布置导致。     

高强钢筋高强混凝土双连梁剪力墙抗震性能试验研究

高强钢筋、高强混凝土剪力墙结构中使用双连梁可以有效改善结构受力性能,解决设计中经常遇到的诸如连梁超筋、截面受剪承载力不足等问题。基于此,设计并制作了2个3层1/4缩尺的高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙试件,其中一个试件的连梁采用单连梁形式,另一个试件的连梁采用双连梁形式。在相同的试验条件下,对比研究二者在低周反复荷载作用下的承载力、滞回特性、延性、耗能能力,分析双连梁结构形式在高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙中的性能及作用。试验结果表明：具有相同配筋率的分缝双连梁双肢剪力墙结构与小跨高比单连梁双肢剪力墙结构相比,承载力降低了20%～30%,延性增加了约30%,耗能能力增加了约20%,在弹性阶段刚度降低约30%。从最终的破坏形态来看,单连梁剪力墙试件连梁出现了明显的剪切斜裂缝,箍筋全部屈服,最终发生剪切破坏;双连梁剪力墙试件只在连梁端部出现了弯曲裂缝未出现斜裂缝,箍筋自始至终未屈服,最终发生弯曲破坏。双连梁剪力墙结构能有效降低连梁内力,提高其延性。     

一字形型钢高强混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

对6片一字形型钢高强混凝土短肢剪力墙试件进行低周反复荷载试验,研究不同型钢配置形式、不同轴压比的型钢高强混凝土短肢剪力墙的承载力、滞回特性及破坏机理。试验结果表明：格构式配钢试件和实腹式配钢试件的破坏过程相近,试件内置实腹式钢板较好地抑制了斜裂缝的发展;轴压比对两种配钢形式试件的承载力和延性影响规律一致,即随着轴压比的提高,试件承载力提高而延性下降;格构式配钢试件承载力比实腹式配钢试件略高,但实腹式配钢试件的延性更好。根据试验结果,提出型钢高强混凝土短肢剪力墙承载力计算式,与试验结果对比表明两者吻合较好。     

Experimental study on seismic behavior of concrete shear walls with steel support

为研究型钢类型对型钢支撑混凝土剪力墙抗震性能的影响,进行了3个1/3缩尺的型钢支撑混凝土剪力墙和1个普通钢筋混凝土剪力墙对比试件低周反复荷载下的试验研究。得到了其破坏过程和破坏模式,并且分析了不同型钢类型对剪力墙承载能力、裂缝开展、刚度、延性及耗能的影响。试验结果表明：支撑对剪力墙的承载能力、刚度、延性及耗能性能均有较大提升作用。X形槽钢、X形角钢和X形工字钢支撑剪力墙的承载力分别比对比试件提高了71.8%、59.6%和49.4%,其延性系数分别提高了38.3%、5.3%和14.5%;型钢支撑混凝土剪力墙的刚度退化速率更加缓慢,而且中后期刚度明显优于对比试件;型钢支撑混凝土剪力墙的塑性区范围较对比试件大幅增加,试验得到的滞回环也更加饱满。