试论型钢和钢板混凝土剪力墙偏心受压斜截面承载力的计算

详细讨论了现行规范中型钢和钢板混凝土剪力墙偏心受压斜截面承载力的差异和不足之处,并给出了型钢和钢板混凝土剪力墙偏心受压斜截面承载力计算的建议公式,同时对端柱型钢布置与面积计算提出了合理的建议。     

双钢板-混凝土组合剪力墙压弯承载力数值模型及简化计算公式

基于双钢板-混凝土组合剪力墙构件材料的单轴本构关系,研发了分析组合剪力墙压弯性能的弹塑性数值模型,对构件的弯矩-曲率曲线以及压弯相关关系曲线进行分析,并对压弯承载力进行计算,该模型计算结果与有限元分析结果、试验结果吻合良好。基于该模型对组合剪力墙中部墙体承担弯矩比例进行统计,结果表明,组合剪力墙中部墙体在受弯过程中承担比例较大,设计中不可忽略。对组合剪力墙压弯承载力进行数值计算和参数分析,研究了极限状态下影响压弯承载力关键因素,并基于关键参数提出计算该类组合剪力墙极限状态压弯承载力的简化计算公式,将该简化公式计算结果与数值结果进行对比,并与文献中组合剪力墙试验进行对比验证,计算精度较高,该公式可用于双钢板-组合剪力墙压弯承载力设计。     

双钢板组合剪力墙研究综述

双钢板组合剪力墙具有自重轻、高轴压、高延性、薄墙体、抗震性能好、装配率更高等诸多优势,近些年得到了广泛的应用和发展。文中围绕双钢板组合剪力墙抗震、轴压性能以及同其他建筑构件之间连接节点性能的主要研究成果进行回顾和评述,总结了目前研究存在的不妥之处,并对双钢板组合剪力墙在高层装配式建筑中的未来研究方向及应用进行展望。     

压型钢板组合楼板斜截面抗剪承载力分析

压型钢板—混凝土组合楼板作为一种新型的组合结构,能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑等,有着广阔的发展前景。本文通过对U76型压型钢板—混凝土组合楼板的静力试验,分析组合板剪跨处钢板腹部主拉应力与荷载的关系,确定斜截面抗剪承载力的试验值与理论值的关系,提出了斜截面抗剪承载力的取用建议。     

双钢板混凝土组合剪力墙研究现状

随着国家经济的发展以及大城市人口数量的不断增长,造成很大的住房压力,超高层建筑越来越引起国家的重视,一旦超高层建筑发生事故,后果将不堪设想。双钢板混凝土组合剪力墙作为一种新型的抗侧力构件,具有较好的抗震性能,在超高层建筑中拥有广阔的前景。文中通过研究材料性质以及连接结构构造,归纳出影响剪力墙抗震性能的因素,指出双钢板混凝土组合剪力墙研究中存在的若干问题,展望研究前景。     

双钢板混凝土组合剪力墙滞回性能的有限元分析

对双钢板混凝土组合剪力墙进行了3个试件的ABAQUS有限元分析,变化了剪跨比参数,分析结果表明,双钢板混凝土组合剪力墙最后的破坏形态为端柱混凝土压碎和端柱钢板鼓曲;破坏过程可以分为弹性工作阶段、塑性工作阶段和破坏阶段三个阶段;滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力;随剪跨比的增加,试件峰值承载力减小。     

三种双钢板组合剪力墙受力性能研究综述

基于国内外学者的先前研究,文中对3种双钢板组合剪力墙的受力性能研究现状进行了综述.介绍了各因素对双钢板组合剪力墙受力性能的影响,总结了部分常用的承载力计算公式.通过分析目前研究现状,指出了现有研究的不足和今后研究的重点.为设计和研究双钢板组合剪力墙提供了参考依据.     

双钢板-混凝土组合剪力墙变形能力分析

基于纤维法和精细材料本构模型,编制了双钢板-混凝土组合剪力墙的截面分析程序,并通过已有试验验证了分析结果的准确性。通过对6379个不同参数的双钢板-混凝土组合剪力墙的计算分析,得到了影响剪力墙截面变形能力的主要因素有考虑钢板作用的轴压比、混凝土强度、墙身的材料配比和暗柱混凝土的约束效应。研究结果表明：回归分析得到的双钢板-混凝土组合剪力墙截面极限曲率的计算公式满足精度要求并偏于安全;在此基础上,提出了双钢板-混凝土组合剪力墙基于位移的设计方法。同时,根据国内规范的设计方法,给出了双钢板-混凝土组合剪力墙的轴压比限值：对于C50以下的混凝土,双钢板-混凝土组合剪力墙的设计轴压比的限值为0.45;对于C50以上的混凝土,设计轴压比的限值可建议按n_2d,lim=-0.004f_cu+0.625计算。     

关于钢板-混凝土组合剪力墙正截面承载力计算公式的探讨

JGJ 138-2012《组合结构设计规范》(报批稿)中的钢板-混凝土组合剪力墙正截面偏压承载力计算公式虽与实验数据吻合较好,但相对工程实践中出现的一些情况并不完全适用。经分析后建议宜选取与端部边缘构件纵筋设计强度较接近的型钢,否则应按不同设计强度分别计算相对界限受压区高度并取较小值。钢板-混凝土组合剪力墙偏压正截面计算公式中的剪力墙竖向分布筋及内置钢板抗弯承载力贡献项中宜增加修正系数,以免高估其对剪力墙抗弯承载力的贡献。     

超长超宽双钢板混凝土组合剪力墙施工技术

重庆市忠县电竞馆主场馆外轮圆周设计有8组组合墙筒体,墙高40 m,最大墙肢长度5.65 m。通过深化模型对钢板墙进行分段分节,为保证超长墙肢水平焊接缝的焊接质量,优化焊接顺序,制作定型化水平操作平台,简化了施工工序,提升了安装效率。     

基于水平薄弱层破坏准则的密肋复合墙受剪承载力计算

针对密肋复合墙的特殊构造形式与破坏特点,提出了以水平薄弱层为分割面推导墙体受剪承载力的水平薄弱层破坏准则概念,并对其破坏机理进行了分析。以水平薄弱层破坏准则为基础,结合约束状态下填充砌块试件的荷载试验,采用理论与经验相结合的方法建立了密肋复合墙受剪承载力计算式,并利用不同框格数量密肋复合墙模型试验数据进行了验证,完善了墙体受剪承载力计算方法。研究表明：密肋复合墙的肋梁受剪作用及所受竖向荷载作用由计算式中肋柱受剪承载力、框格约束效应影响系数及压剪复合受力影响系数予以反映,其计算原理更加符合该类墙体的实际受力特点与破坏特征;依据水平薄弱层破坏准则建立的密肋复合墙受剪承载力计算式,物理意义明确,计算过程简便,满足一般工程精度要求。     

混凝土剪力墙受剪承载力计算

依据收集到的313片混凝土剪力墙受剪性能试验资料,对我国现行《混凝土结构设计规范》推荐的剪力墙受剪承载力公式的可靠性进行了分析;分别采用我国规范混凝土剪力墙受剪承载力计算模式、混凝土偏心受压构件受剪承载力计算模式和美国ACI规范剪力墙受剪承载力计算模式,用回归分析方法建立了相应的剪力墙受剪承载力计算公式。分析结果表明,现行规范推荐的剪力墙受剪承载力公式的计算结果为试验结果的偏下限值,具有91.7%的保证率;而用上述3种计算模式建立的剪力墙受剪承载力公式,亦采用试验结果的偏下限值,均具有不低于95%的保证率。建议以我国规范的混凝土偏心受压构件受剪承载力计算模式为基础建立的公式,可作为混凝土剪力墙受剪承载力计算公式。     

密肋复合墙板抗剪性能和承载力分析

在密肋复合墙板低周期加载试验的基础上，分析了墙板各组成构件的受力特点，指出了此种结构的开裂强度和抗剪承载力公式，通过工程实践检验，实验算例和工程结构吻合较好。     

密肋复合墙板抗侧刚度及承载力研究

对9榀不同形式的墙板进行了伪静力试验,介绍了墙板的破坏过程,分析了墙板的受力特点及影响墙板刚度及承载力的主要因素.结合试验及构造分析,按照混凝土体积不变的原则将墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料,提出墙板弹性刚度计算公式;在弹塑性阶段分析了墙体承载力的组成,并以刚架斜压杆为计算模型,采用理论与经验相结合建立墙板抗剪承载力计算公式.计算值与试验值吻合较好,为密肋复合墙体结构设计提供了理论依据.     

钢—混凝土组合梁抗剪连接件承载力计算研究

介绍了钢—混凝土组合梁中常见剪力连接件的分类,讲述和分析了目前国内外钢—混凝土组合梁各种剪力连接件的结构特点,特别重点介绍了本模型试验剪力连接件个数的计算,以期指导工程实践。     

钢板混凝土组合结构剪力连接件性能研究综述

介绍了新型结构体系--钢板混凝土组合结构中钢板与混凝土构件间连接方式的演化过程以及研究现状,对国内外学者对工程中应用最广泛的栓钉剪力连接件承载能力的计算模型及试验研究进行了对比概述,分析了结构连接破坏机理及影响连接件抗剪强度的主要因素为混凝土强度等级、栓钉规格尺寸与施工状况等,并对各影响因素的作用进行了总结。     

钢—混凝土组合结构抗剪连接构件承载力试验研究

对PBL连接件在一些重要工程中能很好地满足使用要求的情况进行了分析,并在传统PBL连接件的基础上设计了两种改良型抗剪连接件,即波形开孔板抗剪连接件、开孔折板抗剪连接件,经过试验证实,这两种抗剪连接件能有效提高钢—混凝土构件的力学性能与两种材料间的协同工作能力。     

Experimental and shear bearing capacity studies of the assembled composite wall with bolted connections

To realize the dry connection of an assembled composite wall structure, a bolted connection based on the horizontal joint of an assembled composite wall is proposed. Five specimens were designed under monotonic loading. The failure modes, the seismic performance of the specimens, and the strains and slip of the connectors were studied. The plate thickness and the high‐strength bolts diameter are the key points of research. Moreover, the finite element model for experiment is also established, and the parameters are analyzed based on the numerical models. The results of the experiments and the simulations show that the bolted connection is feasible and the specimens have good deformation capacity. Increasing the plate thickness can improve the bearing capacity of the specimens. Finally, the formula for the shear bearing capacity of the specimen is obtained.     

Analyses on mechanical performance of innovative composite shear wall systems

钢板-混凝土组合剪力墙由钢框架、内嵌钢板及一侧通过螺栓与之连接的混凝土板组成,其中传统组合剪力墙中混凝土板四边与钢框架直接接触,而改进组合剪力墙中二者之间有一定间距,以避免其在结构侧移较小时发生接触。采用ABAQUS有限元软件分别建立了组合剪力墙的精细有限元模型,研究了其受力性能以及板框相互作用全过程,分析了钢板高厚比对组合剪力墙整体承载力、抗侧刚度以及板框剪力分配等的影响。研究表明：组合剪力墙中混凝土板有效抑制钢板弹性屈曲,钢板主要以剪切屈服承载,对框架柱的附加弯矩较钢板剪力墙明显降低;相比钢板剪力墙,传统组合剪力墙承载力提高25%,抗侧刚度提高10%,混凝土板承载近30%;改进组合剪力墙承载力提高10%,抗侧刚度提高5%,混凝土板基本不承担剪力;随着钢板高厚比的减小,组合剪力墙的承载力与抗侧刚度提高,但两类组合剪力墙之间的差别变小;钢板承载比例不断增大,当钢板过厚时需要防止底层框架过早屈服。     

Drop hammer impact behavior of double steel-concrete composite shear walls

基于双钢板-混凝土组合剪力墙的面外落锤冲击试验,采用LS-DYNA软件对其抗冲击性能进行有限元分析。通过与试验结果对比,校验了单元类型、材料本构模型及边界条件等建模方法的可靠性。采用该模型模拟分析了轴向压力、冲击动量和冲击能量对组合剪力墙动力响应的影响。分析结果表明：该有限元模型能有效地模拟双钢板-混凝土组合剪力墙在落锤冲击作用下的动力响应过程;随着轴压比n的增大,冲击力峰值先增后减,试件底部中心点挠度先减后增,说明轴向压力能提高组合剪力墙的抗冲击性能,但不宜大于0.5;冲击能量相同时,不同冲击动量对组合剪力墙的动力响应无显著影响;而冲击动量相同时,不同冲击能量对其动力响应影响显著。