装配式与现浇钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构受力性能对比研究

本文旨在对装配式钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构与现浇钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构受力性能进行对比研究,采用ABAQUS有限元分析软件,对4组不同高宽比的装配式和现浇联肢剪力墙基础隔震结构进行了非线性有限元分析。研究结果表明:装配式和现浇联肢剪力墙基础隔震结构的骨架曲线、刚度退化、破坏模式基本相同;然而结构进入塑性阶段后,装配式隔震结构底部剪力墙接缝张角逐渐明显,装配式隔震结构底部三层剪力墙的纵筋屈服数量小于现浇隔震结构;随着位移的增大,装配式隔震结构由于接缝张角引起的顶点水平位移占比达到10%左右,装配式隔震结构的隔震层转动引起水平位移占比小于现浇隔震结构。     

采用基础隔震的高层剪力墙结构时程反应分析

对某高层隔震剪力墙结构进行了三维有限元时程分析,并对比分析了隔震结构与非隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下剪力墙结构的最大层间位移、最大层间剪力,得到一些有意义的结论。     

高层剪力墙结构隔震设计关键技术

针对高烈度地区的实际工程案例,建立有限元模型并进行非线性时程分析。阐述了高层剪力墙结构隔震分析与设计细节。对高层剪力墙隔震结构的转换梁提出了性能设计要求。理论结合实际地分析了本结构的隔震效率。研究结果表明,隔震后结构层间剪力和层间位移明显降低,结构性能指标均能满足相应规范要求。上部结构地震响应显著降低,结构抗震性能得到很大提高。     

建筑隔震结构地震反应模拟分析

通过建立下部结构-周围土体-隔震层-上部结构整体系统的空间模型,对北京市三里河三区12号地办公楼工程中的隔震结构进行有限元非线性分析.通过模拟系统地震振动响应,对比分析隔震与非隔震结构层间剪力和剪力比,以及验算隔震层隔震垫的水平位移,指出在多遇地震作用下,隔震结构与非隔震结构的层间剪力比范围为0.103～0.275,依据现行抗震设计规范,隔震层以上结构可以按7度设防烈度且仍具有0.5度安全储备,降低了工程造价,从而验证隔震技术的有效性.     

既有框架剪力墙隔震性能研究

为研究既有框架剪力墙结构隔震处理后的的隔震性能,本文采用SAP2000软件对既有框架剪力墙抗震加固结构和既有框架剪力墙隔震加固结构进行数值模拟,对比二者在地震作用的层间剪力、层间位移,得出与抗震加固结构相比,隔震加固结构周期延长、层间剪力、层间位移均变小。说明采用隔震加固能有效地减小地震对结构的不利影响,提高了结构的安全性。     

某剪力墙结构隔震设计技术经济性研究

为了研究高烈度区高层剪力墙结构住宅采用隔震设计的技术经济性,对某剪力墙结构采用隔震设计前后进行了较为全面的分析比较。多遇地震作用下,分别对隔震结构与非隔震结构的底部剪力和层间位移角进行验算。罕遇地震作用下,对隔震结构与非隔震结构的耗能性能、层间位移角、剪力墙变形角以及连梁变形角等进行对比分析,考察结构的损伤情况。在此基础上,探讨了隔震结构与非隔震结构材料用量、工程造价与设防烈度的关系。分析结果表明,采用隔震设计后,结构的地震总剪力与倾覆力矩均可降低2/3左右,多遇地震作用下的最大层间位移角可减小40%以上,罕遇地震作用下的最大层间位移角可减小50%以上;设置黏滞阻尼器对于减小隔震层的最大位移作用显著;剪力墙基本处于弹性状态,连梁的损伤程度大大降低。8度(0.3g)设防时,隔震结构钢筋和混凝土的用量均明显少于非隔震结构,工程造价低于非隔震结构。     

单排套筒和双排套筒连接的装配式钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构受力性能对比研究

为对比研究单排和双排套筒连接的装配式钢筋混凝土联肢剪力墙基础隔震结构受力性能,采用ABAQUS有限元软件,在4种高宽比条件下,对双排和单排钢筋灌浆套筒连接的装配式联肢剪力墙基础隔震结构进行非线性有限元分析,结果表明:单排套筒和双排套筒连接的装配式联肢剪力墙基础隔震结构的破坏模式基本相同;单排■18和双排■12套筒连接的装配式联肢剪力墙基础隔震结构骨架曲线、刚度退化较为一致,单排■16、单排■22套筒连接的结构峰值承载力低于双排■12套筒连接10%～15%;进入塑性阶段后,装配式隔震结构底部剪力墙接缝张角逐渐明显,单排套筒连接的装配式隔震结构底部三层剪力墙纵筋屈服数量小于双排套筒连接的隔震结构;随着位移的增大,单排套筒连接的装配式隔震结构由于接缝张角引起的顶点水平位移占比超出双排套筒连接的装配式隔震结构5%～15%左右;受上部结构刚度的影响,双排套筒连接的装配式隔震结构的隔震层转角在结构达到峰值承载力后高于单排套筒连接的装配式隔震结构。     

装配式钢筋混凝土剪力墙基础隔震结构受力性能试验研究

为深入研究采用套筒浆锚连接的装配式钢筋混凝土剪力墙基础隔震结构的受力性能,设计了3个1/4缩尺三层现浇混凝土剪力墙结构、套筒浆锚连接装配式混凝土剪力墙结构与套筒浆锚连接装配式混凝土剪力墙隔震结构试件.通过低周反复水平荷载试验探究了3个试件不同的裂缝开展规律、塑性发展次序、破坏形态、滞回曲线、耗能能力以及隔震支座变形特性等受力性能.试验结果表明:套筒浆锚连接装配式混凝土剪力墙基础隔震结构可以有效地避免上部装配式混凝土剪力墙结构在接缝处出现剪切滑移破坏,并具有优越的耗能能力.     

层间隔震框架结构抗震性能分析

为了了解层间隔震结构的抗震性能,以12层框架结构为例,利用ANSYS有限元软件建立框架的抗震结构和层间隔震结构有限元三维模型。通过模态分析,得到两种结构的频率;通过对两种结构模型输入兰州波,分析了结构的层间位移、加速度及剪力幅值,并对得到的结果进行了对比。结果表明：与抗震框架结构相比,层间隔震框架结构的频率减小,周期变大;层间加速度幅值、位移幅值、层间剪力幅值均减小,层间隔震框架结构具有良好的减震效果。     

竖向分布钢筋不连续的装配式剪力墙等强设计方法

为解决装配式剪力墙灌浆套筒构造施工难、存在安全风险的问题,提出一种竖向分布钢筋不连续并加粗两侧现浇区纵筋直径的装配式剪力墙体系。提出了该剪力墙的承载力计算式,并建立了30个有限元分析模型对其进行检验,结果表明,采用正截面承载力设计值对承载力的估计较为准确,且初始刚度与现浇剪力墙一致。为便于实际工程设计,提出了间接设计方法,即将现浇剪力墙按压弯等强和抗剪等强的配筋原则等效为装配式剪力墙,设计过程中,所有标准层剪力均按底层标准层进行等效配筋。通过对间接设计方法合理性分析,发现虽然按照“偏心受压等强替换”原则配筋的装配式剪力墙在低轴压比条件下承载力低于现浇剪力墙,但由于层间剪力较低,结构仍满足安全性要求。     

新型低层装配式民居抗震性能数值仿真分析

为了研究新型低层装配式民居结构的抗震性能,文中根据已完成的单层新型装配式民居结构的地震台试验,利用有限元仿真软件ADINA建立房屋有限元模型,并进行模态分析法和地震响应.研究结果表明结构的自振周期为0.4878s.结构在发生地震时主要以剪切方式变形,处于结构正面的门窗之间的墙体部分是整个结构的薄弱处.结构的位移随着地震...     

某幼儿园基础隔震结构设计分析

对厦门某一幼儿园教学楼进行基础隔震设计,分析结构在设防烈度下地震作用的结构反应。通过有限元软件分析和对比抗震结构和隔震结构两者的周期,层间剪力和层间位移。结果表明,隔震结构的周期延长;减震系数小于0.4;层间位移集中在隔震支座,上部结构的层间位移明显减小,减震效果明显。证明隔震设计提高了结构安全性。     

单向带抗剪键叠合板的力学性能及设计方法

针对现有钢筋桁架叠合板钢筋用量多、成本偏高的不足,提出了一种新型带混凝土抗剪键的叠合板,并通过对1块现浇板和6块叠合板的静力加载试验,分析了有无抗剪键、抗剪键沿横向个数和抗剪键结构形式对叠合板力学性能的影响。采用有限元软件ABAQUS模拟了试验中部分试件的受力过程,验证了有限元模拟方法的可行性。结果表明:与无抗剪键叠合板相比,设置一定数量抗剪键的叠合板和现浇板力学性能相近; 抗剪键个数越多,叠合板的极限承载力与现浇板越接近,其破坏特征也与现浇板基本相同; 不同结构形式的抗剪键均能保证预制底板与现浇层间的有效连接; 预制底板与现浇层的接触面间采用绑定接触时有限元模拟结果与试验结果更加接近; 考虑到结构设计的可靠性,在有限元模拟过程中,当叠合板的预制底板与现浇层间设置为摩擦接触时,改变抗剪键沿横向个数、抗剪键沿纵向个数和抗剪键截面面积,叠合板的屈服荷载和屈服位移均发生变化,但当三者增加到一定程度时,变化趋势不再明显; 改变现浇层混凝土强度等级、抗剪键混凝土强度等级和接触面摩擦因数,叠合板的屈服荷载和屈服位移基本未发生变化; 建立了带抗剪键叠合板的抗弯承载力和屈服位移简化计算式。     

高烈度地震区建筑隔震方法设计与分析

基于高烈度地震区建筑隔震方法设计与分析,以某一钢筋混凝土框架结构为例,通过有限元分析软件ETABS对采用橡胶支座的减隔震技术进行动力分析,并对时程分析结果进行比较,结果表明:与抗震框架结构相比,底层隔震框架结构的周期延长,层剪力、位移、底层轴力均变小,从理论上验证采用隔震支座能有效地减小地震荷载对结构的不利影响,提高结构的安全性。     

钢筋混凝土无洞叠合墙体非线性有限元分析

在试验研究的基础上,运用有限元分析程序ANSYS对钢筋混凝土无洞叠合墙体进行非线性分析。通过建立合理的力学模型,模拟分析了叠合墙体的裂缝开展与分布、承载能力、破坏模式等方面的特点和规律,并与试验结果进行对比验证。有限元值与试验值吻合较好,说明本研究在进行有限元分析时所选择的计算模型、材料本构关系、破坏准则等较为合理的,可以应用于叠合剪力墙的进一步分析研究,弥补试验研究的局限性。剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,共同工作,承受外部荷载。     

高层混凝土框架核心筒-木盒混合结构抗震性能研究

提出了一种以混凝土框架-核心筒结构为“主结构”,每层主结构间内嵌3层装配式轻型木结构为“子结构”的装配式高层建筑结构体系。该混合结构体系实现了建筑使用功能多样化,结构体系集成化,建筑材料绿色化,建造施工装配化的特点。着重研究了体系中主结构与子结构间的连接,根据连接的特点和强弱,提出了3种不同的结构模型：1）重力模型,其特点是主结构与子结构在侧向不连接或弱连接,不考虑子结构对整体结构抗侧刚度的贡献;2）刚度模型,主子结构间采用螺栓有效连接;3）隔震模型,其子结构底面与主结构采用隔震支座连接。采用有限元软件SAP2000对3种具有不同受力特点的模型结构进行抗震性能分析研究。结果表明：重力模型主结构受力安全合理;刚度模型中子结构对整体结构抗侧刚度的贡献可达6%~35%;隔震模型中隔震子结构可明显降低整体结构的地震反应。与建筑功能相同的混凝土框架核心筒结构相比,混凝土框架核心筒-木盒结构自重可减轻25%,地震作用可减小30%,有利于在地震设防区应用。     

隔震加固技术在框架结构加固工程中的应用

介绍了框架结构隔震加固的设计与施工流程,利用有限元软件Etabs9.5.0,选用EI-centro、Taft波作为地震动输入,对框架结构进行了动力时程分析。通过层间剪力、层间位移这两个隔震性能指标的对比分析,表明隔震结构有着明显的减震效果。采用叠层橡胶支座来进行隔震加固改造,施工作业面可限制在地下室内,上部结构不需处理即可满足提高一度设防的要求,且楼面的加速度反应减小,可以有效的保护室内仪器设施,提高建筑综合抗震防灾能力。建筑物隔震加固改造是一种安全、经济、简单、环保的技术手段,具有明显的经济效益和社会效益,有着广阔的应用空间。     

隔震结构的基本特性和减震机理探讨

隔震结构指在建筑物基础与上部结构之间设置隔震层,来增大阻尼、延长结构体系的自振周期、减小向上部结构的地震作用输入,达到预期的防震要求。文中对具体工程进行设计和分析,对隔震技术的基本原理、隔震设计、隔震装置等方面作了较全面的论述,并采用有限元模型进行模态分析和非线性时程分析,较深入地研究了隔震结构的基本特性和减震机理。     

装配式剪力墙高效阻尼器耗能连接的简化模型研究与数值分析

相比等效现浇的连接方式，采用耗能连接的预制剪力墙不仅能够提高现场装配率，同时可使结构整体具有更好的抗震性能。针对预制装配式剪力墙结构，提出一种高效的变形放大耗能阻尼器。为研究该阻尼器的力学特性及减振效果，采用有限元软件ABAQUS建立这种阻尼器连接装置的简化分析模型。通过与该连接装置试验结果对比，验证了简化模型的正确性。为进一步研究这种阻尼器在结构中的减震作用，以某24层装配式剪力墙结构为例，分别建立采用等同现浇连接与阻尼器连接的结构有限元模型。不同地震动作用下结构的弹塑性时程分析结果表明，所提出的阻尼器连接装置可显著提高装配式剪力墙结构抗震性能。同时验证了结合阻尼器耗能连接变形特点提出的简化模型，具有一定的可靠性和通用性。     

Experimental study on seismic performance of T‐shaped partly precast reinforced concrete shear wall with grouting sleeves

Prefabricated structure has prominent advantages such as easy control of construction quality, saving fabricating time and natural resources, and reducing environmental pollution and construction noise. The mostly used structural system in high‐rise buildings is reinforced concrete shear wall structure, which has high load capacity and lateral stiffness. Focusing on the connection of reinforcements, three T‐shaped partly prefabricated reinforced concrete shear walls and one cast‐in situ specimen in same dimensions as a control group are tested under low‐frequency cyclic loading to analyze their seismic performances in this paper. During the experiment, the axial compression ratio of specimens is fixed at 0.3, 0.4, and 0.5. Through the observation of phenomena and data analysis, hysteretic curve, skeleton curve, stiffness degradation, ductility, and load bearing capacity are compared and analyzed. The results show that partly prefabricated reinforced concrete shear wall has similar load bearing capacity with the cast in situ specimen, and it also has excellent ductility, stiffness, and energy‐dissipating capacity. The experimental results and analysis indicate that partly prefabricated reinforced concrete shear wall has outstanding seismic performances; under effective and reliable design, it can be used in building structures to play the same role as cast in situ components.