一种钢筋混凝土剪力墙的空间非线性分析模型

通过对平面垂直杆剪力墙单元模型的修正 ,推导了空间垂直杆剪力墙单元的计算模型。模型考虑了墙体平面内的非线性变形特征 ,适用于结构的空间地震反应分析。算例分析结果证明了该模型的有效性     

RC联肢剪力墙宏观数值计算模型研究

已有的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型在墙体单元和连梁单元连接处采用水平变形协调，即连梁单元的梁端转动与墙体单元水平刚性梁的转动变形相协调。然而，水平变形协调并不能反映墙体和连梁的实际变形协调条件。为此，提出了一种钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型，该模型中墙体单元为具有分布式剪切弹簧且考虑平面外自由度的三维宏观墙体单元模型，连梁单元为具有3个子单元串联的一维杆单元模型，墙体单元与连梁单元的连接采用竖向变形协调，即连梁单元的梁端转动与墙体单元边垂直杆元的变形相协调。并通过算例对其模拟的准确性进行校验。结果表明：采用竖向变形协调方式建立的计算模型能更加准确地模拟联肢剪力墙的力学行为，提出的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型可用于三维的非线性分析，其中墙体单元能更好地模拟剪切变形和面外变形，连梁单元能够更好地模拟与墙肢的变形协调。     

钢筋混凝土剪力墙滞回分析模型比较分析

分别基于三维实体单元模型、纤维单元模型、弯剪分析模型和构件恢复力模型,对2个钢筋混凝土剪力墙试件进行了滞回性能的模拟分析。考虑了试件的弯曲与剪切破坏形态,并将各模型模拟得到的剪力墙滞回曲线与试验结果进行了对比。结果表明,三维实体单元模型模拟得到的滞回曲线在达到极限荷载前与试验结果吻合良好;纤维单元模型可有效模拟弯曲破坏的剪力墙试件,但对剪切破坏的剪力墙试件模拟效果较差;弯剪分析模型和构件恢复力模型可较好地模拟分析弯曲或剪切破坏剪力墙试件的滞回性能。研究可为钢筋混凝土剪力墙结构的抗震分析和设计提供参考。     

钢板-混凝土组合剪力墙正常使用阶段有效刚度

钢板-混凝土组合剪力墙是一种新型的剪力墙构件,它具有承载力高、抗裂性能好、耗能能力强、延性好、并且施工快速高效等优点,应用前景广阔。刚度是表征组合剪力墙变形能力的核心指标,剪力墙刚度包括弯曲刚度和剪切刚度,现有的正常使用阶段有效刚度的计算主要采用抗剪折减系数进行计算。文中弯曲变形基于纤维单元模型,经过大量数值计算拟合得到简化计算公式,并通过试验数据的验证。剪切变形计算基于桁架模型理论建立平面组合桁架模型(plane combination truss model),该模型假设混凝土处于斜压杆受力状态,并考虑组合剪力墙中钢板平面应力状态,且满足各项平衡条件,适用于同类型钢板-混凝土组合剪力墙抗剪刚度计算。通过一组组合剪力墙试验,将模型计算结果与试验结果进行充分对比,证明文中提出的平面组合桁架模型(PCTM)和弯曲变形简化公式具有良好的精度,对组合剪力墙变形计算的研究和应用有借鉴意义。     

中高层异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化分析

综合考虑剪力墙的剪切变形、异形框架柱的轴向变形和连梁刚度对异形柱框一剪结构的抗侧移刚度的影响，利用框-剪结构空间协同分析的连续-离散化方法，以楼层划分单元推导单元的内力、位移关系式，同时采用振型分解反应谱法计算水平地震作用，并考虑层间位移约束条件及刚重比、剪重比等构造要求，建立了中高层钢筋混凝土刚接异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化数学模型。工程算例结果表明。本优化模型可行、有效，而且当剪力墙的抗侧移刚度沿结构高度发生变化时，仍可对其进行优化分析。     

高层型钢混凝土框筒混合结构模型的静力推覆分析

利用弹塑性有限元分析方法,对一个带转换层的30层型钢混凝土框筒混合结构缩尺模型的拟静力加载试验过程进行了数值模拟。采用了纤维束模型的梁柱单元以及基于Darwin-Pecnold正交各向异性非线性弹性混凝土本构模型的平面应力膜单元模拟结构中的框架和剪力墙,介绍了有限元网格剖分、钢梁与混凝土墙交接的半刚接处理以及楼板的考虑方式。与试验数据的对比表明,数值模拟得到的结构骨架曲线和楼层变形情况可以做到较为符合实际。     

肢厚比对短肢剪力墙弹塑性性能的影响

针对钢筋混凝土短肢剪力墙结构的实际情况,以有限元分析软件ADINA8.0为工具,用其中的三维梁单元来模拟短肢剪力墙结构的连梁和墙肢,建立了一种宏观简化有限元分析模型,并应用所建模型对短肢剪力墙结构的抗震性能进行了分析,对肢厚比影响短肢剪力墙结构受力性能做了探讨,并提出一些建议。     

混凝土组合剪力墙结构建筑倒塌过程的模拟与防倒塌设计

分析对混凝土组合剪力墙结构性能的数值模拟方法,基于离散单元法提出结构倒塌分析的理论模型。针对混凝土组合剪力墙内的局部破坏作用,在分析构件反应的基础上采用离散单元法对结构平面倒塌过程进行了数值模拟通过试验研究了混凝土块体间碰撞的力学行为,并结合扩展的数值分析建立混凝土块体在碰撞形式下的计算模型。分析地震作用下混凝土组合剪力墙框架结构及砌体结构空间倒塌过程。通过图形建模技术,实现混凝土组合剪力墙结构倒塌过程数值模拟。模拟结果与振动台模型试验结果及工程实测结果比较表明,所采用的离散单元法适合混凝土组合剪力墙结构大变形阶段的分析。同时对不同荷载及作用下建筑结构抗倒塌设计方法进行了总结,并指出混凝土组合剪力墙结构参数对抗连续倒塌性能的影响及实用的防连续倒塌设计方法。     

钢筋混凝土剪力墙多垂直杆非线性单元模型的改进及其应用

本文对多垂直杆剪力墙非线性单元模型的几个重要问题如剪切变形的考虑方法、单元刚度矩阵的形式、垂直拉压杆的轴向刚度及剪力墙水平剪切刚度的恢复力模型等进行了探讨与改进。最后给出了一个算例,并与试验结果比较,表明多垂直杆剪力墙非线性单元模型具有较好的计算精度。     

薄弱楼板的抗震设计

以某楼板开大洞高层剪力墙结构为例,采用全弹性楼板模型,计入板的平面内变形,分别按振型分解反应谱法和时程分析法进行整体抗震分析,确定潜在可能的配筋控制单元,求出最大平面内主轴力作为地震作用工况。按夹心单元模型,组合竖向荷载工况后,作为配筋依据。     

连梁破坏模式与安全状态的简化判断

作为剪力墙结构中的主要耗能构件,连梁在剪力墙的抗震性能研究中占有重要地位,对连梁破坏状态的研究就显得十分重要。归纳了连梁的4种破坏模式,提出简化公式分别根据连梁的耦联率和连梁的破坏形式区分模式,并判断连梁的安全状态。     

装配式容差剪力墙及其推复性能分析

装配式建筑是我国建筑行业发展的一个重要方向,近年来得到了很大的发展.快速的建造方式对构件的安装误差控制要求较高,尤其是钢筋,钢板等预埋件的精度提出更高的要求;另一方面,装配式构件之间连接易导致结构发生节点失效的脆性破坏模式.为此,文章提出了一种具有较大容差能力的装配式剪力墙结构,使用型钢对上下剪力墙进行连接,同时连接用...     

地震作用下短肢剪力墙结构的协同工作分析

通过对短肢剪力墙结构在地震作用下的协同工作分析,建立了楼层单元力学模型,并在假设连梁两端为铰支的条件下得到了短肢剪力墙内力和位移的计算公式。算例分析表明,即使在各墙肢等效抗弯刚度相等时,外侧墙肢所承担的地震作用剪力较大,但各短肢剪力墙墙肢所承担的地震作用剪力可近似地按抗弯刚度分配。短肢剪力墙结构的变形曲线为弯曲型,仅与总的等效抗弯刚度有关,而与各墙肢等效抗弯刚度的分配无关。     

免模剪力墙抗震性能试验

为了研究免模剪力墙的抗震性能,完成了1片免模保温剪力墙、1片免模非保温剪力墙和1片现浇剪力墙的拟静力试验,对比分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能能力等抗震指标,并对免模剪力墙的整体性进行了分析。结果表明:免模剪力墙与现浇剪力墙的受力过程、破坏形态基本相同,抗震性能指标相近,具有与现浇剪力墙相近的抗震性能;与现浇剪力墙相比,免模剪力墙中预制模板和保温层的存在一定程度上削弱了墙体的工作性能,但是影响有限;在工作过程中,免模剪力墙预制模板平面内和平面外的相对位移均较小,没有出现较大范围预制模板与现浇区分离的现象,抗剪连接件和自然粗糙面的构造措施能够较好地保证免模剪力墙各组成部分的协同工作能力和墙体的整体性。     

无筋砌体墙抗剪性能有限元分析

通过对不同高宽比无筋砌体墙破坏形态和应力分布进行有限元分析,研究高宽比对无筋砌体墙抗剪性能的影响。计算结果表明,高宽比对砌体墙抗剪性能影响较大,随高宽比的增大,墙体破坏形态由剪切破坏转为弯曲破坏。且抗侧承载力明显下降。     

木结构剪力墙弹性抗侧刚度计算

根据木结构剪力墙在水平力作用下的变形特点,将其水平位移分为三部分:钉节点变形引起的位移、覆面板剪切变形引起的位移和剪力墙整体弯曲变形引起的位移,通过对这三种位移的分别计算推导出了木结构剪力墙弹性刚度计算公式。然后,采用SAP2000建立了剪力墙的有限元模型,将有限元模型与本文推导公式的计算结果进行了对比,验证了计算公式的正确性。     

短肢剪力墙结构顶层端节点的空间受力研究

在两个短肢剪力墙无粘结预应力楼盖子空间结构模型的低周反复加载试验研究基础之上,本文通过对短肢剪力墙结构顶层端节点在试验试件的破坏失效结果分析,以及节点区钢筋的应变分析,"L"型短肢剪力墙顶层端节点在水平加载过程中从二维平面节点受力状态逐渐转变为空间节点受力状态的受力模式,空间节点受力比二维平面节点受力复杂得多,空间节点比平面节点抗震性能更有利,因此在工程设计中建筑物角部应尽可能采取"L"形墙肢的建议。     

摩擦阻尼式剪力墙抗震性能的试验研究

提出了一种新型的抗震结构体系———摩擦阻尼式剪力墙 ,通过三片剪力墙试验 ,研究了摩擦阻尼式剪力墙在反复荷载作用下的破坏机理和破坏形态 ,比较了整片墙、开缝墙、开缝加阻尼器三种墙的延性和耗能差异。结果表明 ,摩擦阻尼式剪力墙在延性、耗能及动力反应上都明显要好于其他形式的剪力墙 ,这种力墙体系作为第二道防线 ,使结构在地震中损害减小。     

保温墙模复合剪力墙体系全寿命周期成本分析

对新型建筑节能体系——保温墙模复合剪力墙体系进行全寿命周期成本分析。根据节能建筑实际建立住宅全寿命周期成本计算数学模型,运用该模型进行住宅的经济效果综合评价。经济性综合评价结果表明:该体系的全寿命周期成本显著低于普通剪力墙体系及砖混结构体系。体系在提高住宅适用性、安全性、耐久性、舒适性等住宅品质的同时,还带来了显著的经济效益。     

水平地震作用下底部多层大空间框支剪力墙结构中落地剪力墙合理数量研究

地震作用下,底郭多层大空间框支剪力墙结构中落地剪力墙合理数量的确定是关系到结构的安全和经济合理的关键问题。本文首先采用分区混合法将框支剪力墙结构分成转换层上二部剪力墙结构和转换层下部框架一剪力墙结构两部分。并将前者等效为等截面弯杆,后者等效为等截面弯一剪杆,在此基础上运用振型分解反应谱法计算出结构的地震作用效应,最后结合文献[4]中的框支剪力墙结构在水平地震作用下的侧移曲线公式,通过控制楼层层间最大位移与层高之比满足文献[5]的规定,推导了水平地震作用下底部多层大空间框支剪力墙结构中落地剪力墙的合理数量计算公式,并给出了方便计算的相关图表。本文方法可用于地震区高层建筑结构的初步设计。