单侧开洞薄钢板剪力墙的水平边缘构件剪力计算方法研究

薄钢板剪力墙开洞后,拉力场不再沿水平边缘构件全长分布,作为水平边缘构件的框架梁,其受力不同于普通纯框架梁和未开洞薄钢板剪力墙的水平边缘构件。分析了单侧开洞薄钢板剪力墙的受力特征,在未开洞薄钢板剪力墙水平边缘构件剪力计算方法的基础上,提出了单侧开洞薄钢板剪力墙水平边缘构件的剪力计算方法。水平边缘构件的剪力计算式与有限元计算结果吻合较好,验证了算式的有效性。     

基于位移延性的剪力墙抗震设计

本文介绍了不同轴压比的剪力墙在往复水平荷载作用下的试验结果,研究了轴压比对剪力培受力性能的影响;建立了剪力场考虑约束边缘构件的位移延性比的计算方法;通过理论计算,研究了轴压比、高宽比、约束边缘构件的长度及其含特征值对位移延性的影响;提出了基于位移延性的剪力场抗震设计建议以及确定约束边缘构件长度及其配箍的计算方法。     

钢板剪力墙钢板与框架相互作用分析

利用屈曲后性能的钢板剪力墙作为一种新型抗侧力构件,其边缘框架是保证钢板形成拉力带并充分发挥作用的基础,而形成拉力带的钢板又对边缘框架产生较大作用。通过对不同跨高比和厚度的钢板剪力墙进行静力推覆加载,分析钢板剪力墙受力全过程,研究在不同阶段钢板与框架之间的刚度、剪力分配规律和钢板与框架之间的相互影响。结果表明,可以按一定的位移控制来设计钢板剪力墙,使其按期望的失效路径破坏;在设防烈度下,通过控制结构层间位移角小于0.5%,可实现剪力墙仅钢板屈服耗能、而边缘框架仍处于弹性的屈服模式;在大震阶段,钢板剪力墙通过钢板耗散大部分能量,边缘框架辅助耗散部分能量。     

连梁剪力墙的力学性能研究

为了进一步明确连梁的受力性能,根据规范及实际工程建立足尺连梁剪力墙模型,分析单调荷载作用下的力学性能。通过ANASYS有限元软件,建立数值模型,研究了三种不同连梁构件在相同荷载作用下的位移及内力分布规律。研究结果表明：带板连梁剪力墙结构延性系数均能满足规范要求,且双联梁剪力墙及三连梁剪力墙的延性系数能够达到3以上,延性明显优于单连梁剪力墙;在相同荷载作用下,轴力大小基本相等,但单连梁的剪力及弯矩均最大,其次是双联梁,说明连梁能有效降低构件内力。     

框支剪力墙和落地剪力墙在水平荷载下共同工作时的内力和位移

本文用分区混合法求框支剪力墙和落地剪力墙在水平荷载下共同工作时的内力和位移。对框支墙、部分框支墙和底层框架上有部分无孔墙的剪力墙亦给出了计算结果,对各种墙在三种常用水平荷载作用下的内力和位移给出了统一的计算公式。本文同时讨论了连梁轴力和墙肢剪力的计算问题。     

自复位钢木混合剪力墙：抗侧力性能试验研究与自复位机理参数分析

该文提出一种新型自复位钢木混合剪力墙体系,其由自复位钢框架、轻型木剪力墙及滑动摩擦型阻尼器组成。通过往复加载试验研究了自复位钢木混合剪力墙体系的抗侧力性能、破坏模式、剪力在钢框架与木剪力墙中的分配规律以及钢绞线内力变化规律。在此基础上,基于OpenSEES平台建立了自复位钢木混合剪力墙的数值模型,并通过试验数据验证了模型的准确性。利用该数值模型进行体系关键参数分析,研究了不同参数设置下自复位钢木混合剪力墙的自复位性能。分析参数选为阻尼器激发力水平及体系初始预应力水平。结果表明：自复位钢木混合剪力墙体系的滞回曲线呈“旗帜型”,自复位性能良好,大位移下阻尼器锁定可带来体系强度与刚度的二次提升;试验中,阻尼器长圆孔设置较长可有效减轻木剪力墙中损伤。参数分析结果显示,阻尼器激发力水平的提高会降低体系的自复位性能,相同阻尼器激发力水平下,体系初始预应力水平的提高不会持续提高体系的自复位性能;根据参数分析结果,给出了自复位钢木混合剪力墙体系中阻尼器激发力与体系初始预应力水平选取的建议公式。     

钢管混凝土框架-钢板剪力墙核心筒结构性能分析

钢管混凝土框架-钢板剪力墙核心筒结构是一种具有多道抗震防线的新型超高层结构体系。按美国规范对非加劲薄钢板剪力墙进行设计,采用ETABS建立该结构的计算模型,对其周期、位移、刚度比、构件内力等参数进行分析并研究加强层对其结构性能的影响。分析结果表明:大部分竖向荷载由外框架柱和钢板剪力墙的竖向边缘构件承担,内嵌钢板主要承担水平剪力,设置加强层能有效提高结构的抗侧刚度,但会导致刚度比和内力突变。     

拉压变轴力下小剪跨比预应力混凝土墙往复受剪试验研究

为了研究预应力混凝土（PC）剪力墙的抗震性能,提出剪力墙在拉压变轴力作用下的水平往复加载试验加载制度,完成3片剪跨比为1.0的预应力混凝土墙在恒定轴拉力、恒定轴压力和拉压变轴力作用下的水平往复加载试验,研究其破坏模式、滞回性能、承载力、变形能力、刚度和残余裂缝宽度,并与型钢混凝土（SRC）墙和普通RC墙的抗震性能进行了对比。试验结果表明：恒定轴拉力试验中,预应力混凝土墙发生了腹板剪切破坏;恒定轴力试验中墙体发生了斜压破坏;拉压变轴力试验中,墙体在压剪方向加载时发生剪压破坏。拉压变轴力加载导致预应力混凝土墙拉剪和压剪承载力分别降低了18.7%和10.5%。预应力混凝土墙在恒定轴拉力和拉压变轴力作用下的极限位移角为1.2%~1.6%,变形能力大于JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的弹塑性位移角限值(1/100);恒定轴压力试验中水平峰值荷载超过了墙体截面受剪承载力限值,出现斜压破坏,极限位移角仅为0.6%。预应力混凝土墙试件与SRC墙试件的刚度、承载力和变形能力接近,前者的残余裂缝宽度小于后者的,表现出更好的震后可修复性。由于预应力有效抑制了墙体水平贯通裂缝的形成、防止出现沿水平裂面的滑移破坏,因此在较大轴拉力水平时预应力混凝土墙比普通RC墙的抗侧刚度和承载能力均显著提高。总体来看,预应力混凝土墙抗震性能优良,是一种改善高层建筑中受拉剪力墙抗震性能的有效手段。     

高层钢结构交错桁架结构的试验研究

进行了1个14层交错桁架结构1:8缩尺模型静力弹性试验。试验研究包括交错桁架结构在弹性阶段的受力机理,柱子内力状态,桁架腹杆内力分布规律,楼板应力分布情况,结构层间位移和结构扭转角。试验按竖向荷载+水平3点加载和竖向荷载+水平单点加载两种工况加载,分别考察相邻框架的协同工作性能和结构扭转性能。由于受实验室净高的限制,竖向荷载采用楼面堆载和柱中加套拉杆的方式加载。测试结果表明,柱子的内力以轴力为主,柱子可以按轴心受力构件设计;桁架各种腹杆也完全可以认为是轴心受力构件。应变测点显示出,上下两层相邻的楼板中水平剪力的传递方向是相反的,相邻两框架间水平剪力的传递是通过楼板中的带状拉力场得以实现。位移测试结果说明,交错桁架是一种侧移刚度较大,但抗扭转刚度较小的结构体系。利用开发的有限元程序对试验过程进行对比计算。有限元分析结果与试验值接近,表明本文有限元理论分析方法是正确、可靠的。最后,对楼板的极限剪力问题作了探讨。     

预应力型钢混凝土短肢剪力墙结构抗震性能研究

针对短肢剪力墙抗震性能相对较弱的缺点,将新型的约束型配钢方式引入短肢剪力墙的边缘构件中,并沿墙肢高度方向每隔一定的间距设置无粘结预应力钢绞线,施加横向预应力,以使剪力墙边缘构件核心区的混凝土在竖向荷载作用下处于双向甚至三向的受压状态;并利用通用有限元软件ABAQUS计算,得到该种结构在反复荷载作用下的骨架曲线,计算曲线与试验曲线进行了比较,吻合较好;同时分析了不同预应力施加值对结构抗震性能的影响。     

单层单跨自复位钢板剪力墙结构受力性能有限元分析

自复位钢板剪力墙(SC-SPSW)结构由后张预应力(PT)框架与钢板剪力墙组合而成,该类墙体由钢板剪力墙为结构提供抗侧刚度与耗能,由PT梁柱节点提供自复位力。基于ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟钢板剪力墙,分别建立了两层单跨和单层单跨SC-SPSW的数值模型。通过对比两层单跨SC-SPSW受力性能的数值模拟结果与试验结果,验证了该建模方法的有效性;通过改变钢板剪力墙的长度与厚度,对单层单跨SC-SPSW的滞回性能、自复位能力、钢板剪力墙受力性能以及结构基底剪力进行了参数分析,分析了钢板剪力墙拉力带内力的分布与发展规律。结果表明:随着钢板剪力墙长度与厚度的增大,其受压承载力增大,对结构的自复位性能产生的不利影响越明显;钢板剪力墙长度对单层单跨SC-SPSW的PT框架承担剪力的影响可忽略;结构基底剪力与钢板剪力墙长度和厚度均成正比;该建模方法能够精细模拟SC-SPSW中钢板剪力墙的应力分布行为,可用于含有复杂钢板剪力墙构造的SC-SPSW建模分析。     

板柱-剪力墙结构在侧向荷载下的简捷分析

本文研讨了设有剪力墙的升板结构、无梁无柱帽板柱结构体系,在侧向力作用下的结构分析问题。文中采用简化为等代框架-剪力墙的多连杆计算图式,给出在顶端集中、均布、倒三角分布的水平荷载作用下内力、位移的计算公式;并对十二层以下的板柱-剪力墙结构,编制出内力位移计算用表。与此同时,着重研究了基于单连杆计算图式的简捷分析法,给出了经修正后的内力位移简捷计算公式以及它们的适用范围。本文的分析方法、计算公式和用表,也可应用于连梁无约束弯矩的高层建筑框架-剪力墙结构。     

大剪跨比预制空心板剪力墙抗震性能试验研究#br#

预制空心板剪力墙结构是一种新型装配式剪力墙结构。为研究预制空心板剪力墙的抗震性能、同层相邻预制空心板的整体性、采用水平插筋间接搭接连接的水平钢筋的抗剪作用、灌孔边缘构件的有效性,完成了6个轴压比设计值为0.3、剪跨比为1.61~2.42、压弯破坏为主的空心板剪力墙试件的拟静力试验。试验结果表明：试件的破坏形态均为压弯破坏,实现了预期的强剪弱弯设计目标,水平钢筋能有效抵抗水平剪力;试件的水平力-位移滞回曲线比较饱满,极限位移角为1/72~1/38,可按现浇剪力墙计算偏心受压空心板剪力墙的受压承载力;同层相邻空心板之间竖向接缝的开裂宽度小,接缝两侧构件竖向错动小,斜裂缝在竖向接缝处连续,直接拼接连接、后浇竖向拼缝连接都能使空心板成为整体;采用灌孔边缘构件的空心板剪力墙,其抗震性能满足现行规范要求。     

钢板剪力墙中梁所受剪力修正计算方法

美国钢结构协会（AISC）给出了钢板剪力墙中梁剪力的计算公式,但未曾考虑作用在梁上的拉力带水平分量对梁产生的剪力作用.基于钢板剪力墙理想破坏模式,分析中梁所受剪力,对AISC所提出的中梁剪力计算公式进行修正,提出中梁剪力近似计算公式,并利用大型通用有限元软件ABAQUS进行验证.研究结果表明：按照修正后的方法计算中梁剪力是可行的.     

复合配筋混凝土剪力墙抗震性能数值分析

通过给暗柱配置预应力钢绞线，墙身配置普通钢筋的复合配筋方式设计了3面复合配筋预应力钢绞线剪力墙，并设计了1面普通钢筋混凝土剪力墙进行对比。基于Diana有限元分析软件对两种墙体进行了拟静力分析，对比研究了暗柱不同配筋形式及轴压比对剪力墙滞回性能、承载性能、变形性能、刚度退化、耗能能力及裂缝开展的影响。结果表明：与普通钢筋混凝土剪力墙相比，复合配筋预应力钢绞线剪力墙可以有效地提高构件的承载性能，并抑制裂缝的开展；随着轴压比的增大，构件承载力有所提升，但延性显著下降。     

预应力钢绞线混凝土复合配筋柱抗震性能数值分析

采用预应力钢绞线和普通钢筋复合配筋形式,提出了一种全装配式预应力钢绞线混凝土复合配筋柱（PSRC柱）,并采用DIANA有限元分析软件进行了拟静力试验数值模拟,通过1组普通钢筋混凝土柱模型和3组预应力钢绞线混凝土复合配筋柱模型的对比,分析了在不同轴压比下各构件的滞回曲线、骨架曲线、水平承载力、刚度退化、延性和耗能能力。结果表明：配置了预应力钢绞线的PSRC柱有着较好的水平承载力和延性,构件的残余位移较小,整体抗震性能良好;随着轴压比增大,构件的延性降低,耗能能力减弱。     

无约束边缘构件混凝土剪力墙的轴压比限值研究

混凝土剪力墙轴压比限值的确定方法是目前尚未很好解决的问题之一。通过理论分析和数值计算,研究不设置约束边缘构件时矩形截面剪力墙的轴压比限值。研究结果表明:在混凝土极限压应变给定时,影响无约束边缘构件混凝土剪力墙轴压比限值的主要因素为剪力墙的高宽比和顶点目标位移角值,混凝土强度、竖向分布钢筋强度和配筋率的影响较小。据此提出了根据剪力墙的高宽比和顶点目标位移角值确定其轴压比限值的方法。方法简单实用,可供修订规范时参考。     

体外预应力加固简支梁和框架梁试验对比研究

通过一组体外预应力加固简支梁与框架梁的对比试验,验证了由于竖向构件侧向约束的影响,造成竖向构件剪力增大,横向水平构件有效预应力降低的理论。通过分析研究这种影响的程度与后果认为,工程施工框架、剪力墙等多、高层预应力混凝土结构中应考虑梁的次轴力,并提出如何增强竖向构件抗剪能力的建议。     

预应力鱼腹式基坑钢支撑抗倒塌分析

为了有效评估预应力鱼腹式基坑钢支撑抗倒塌能力,利用“拆除构件法”,开展了该预应力支撑体系的冗余度研究。基于验证后的三维预应力鱼腹式钢支撑体系有限元模型,实现了深基坑施工全过程模拟,获得了不同开挖阶段预应力筋轴力和桩体位移等参数的变化规律。研究表明:在施工过程中应更关注钢绞线和支撑轴力的监测,通过及时对钢绞线进行补张拉和调整支撑的预加轴力控制基坑的变形;二层支撑的各杆件冗余度比一层支撑更小即更为关键;在各构件的横向比较中,对撑的冗余度<角撑的冗余度<钢绞线的冗余度,即对撑失效对结构连续性倒塌的抵御能力最差。     

钢筋混凝土剪力墙位移角统计分析

收集了68片国内钢筋混凝土悬臂剪力墙低周反复水平荷载的试验结果,对剪力墙各位移角进行了统计分析。根据统计结果,得出悬臂剪力墙开裂、屈服和极限位移角与轴压比、配箍特征值、边缘构件约束长度之间的线性回归关系。认为当量化以开裂为标志的位移性能目标时,应着重考虑配箍特征值和边缘构件约束的影响;当量化以屈服为标志的位移性能目标时,应着重考虑轴压比的影响。并在此基础上提出了可供参考的各性能水准下的层间位移角限值。