短肢剪力墙结构扭转效应试验研究

对按国家现行《异形柱结构设计规范》设计的一个三层短肢剪力墙空间结构施加偏心的低周水平反复荷载,研究短肢剪力墙结构在扭转作用下的裂缝发展及结构受力情况。试验结果表明,短肢剪力墙空间结构属于典型的"强墙肢弱连梁"结构,连梁端部是结构薄弱区域,梁端首先出现塑性铰,较好地耗散了地震能量;靠近节点附近的外边缘墙肢部位受到扭矩和楼层较大弯矩的双重作用,受拉作用被强化,是墙肢的薄弱部位;在墙肢连梁相交位置处的节点受弯曲-剪切-扭转共同作用,前期主要通过节点内部的斜压杆机构传递剪力。     

短肢剪力墙节点扭转性能的有限元分析

由于混凝土塑性变形的影响,短肢剪力墙节点在受到扭转作用加剧时,与按弹性理论计算的结果相差较大。因此,利用ANSYS有限元计算软件,模拟在水平低周反复荷载作用下的T型短肢剪力墙节点,通过分析其结构变形、裂缝和混凝土应力情况等研究节点的扭转性能。研究结果表明:在梁端施加水平作用力可以对节点造成扭转破坏,且梁与墙连接处因出现应力集中而最先出现裂缝,裂缝出现后因部分混凝土退出工作,节点的受力性能发生质的改变;在一定范围内,适当增加轴压比可以提高短肢剪力墙节点的耗能能力,增加其延性;对于容易受到扭转作用的短肢剪力墙节点,可以适当加强节点配筋布置以承受全部的外扭作用,避免节点被过早破坏。     

短肢剪力墙的非线性有限元分析

结合某实际工程,运用有限元软件ANSYS对2组6个短肢剪力墙模型进行非线性有限元分析。求出试件的应力应变规律,并对比相关试验数据,研究截面形式、肢厚比、轴压比等对墙体结构行为的影响,为实际工程设计提供理论依据。     

短肢剪力墙节点推覆力模拟分析

通过改变短肢剪力墙节点模型的轴压比,利用ANSYS软件对其节点做推覆力分析。通过5组(轴压比分别为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)节点模拟实验,对比分析各轴压比下节点的耗能性能、刚度退化、裂缝的发展、极限承载力、极限承载力下对应的极限位移、延性等的变化规律。研究结果表明:反向加载时裂缝的发展速度远大于正向加载时裂缝的发展速度;连梁与墙肢交接处为其薄弱环节;轴压比在0.3左右时节点的耗能性质最优,极限承载力、极限位移最大,抗震性能最好。     

T形截面短肢剪力墙曲率延性分析

研究采用matlab软件,计算出构件在轴压比n=N/fcA和受压与受拉纵筋面积比As’/As不同时几种弯矩与曲率,分析了T形截面短肢剪力墙曲率延性的影响,并绘制M-ψ曲线.结果表明,随轴压比n增大,延性降低;随纵筋面积比As’/As增大,延性提高,所以合理控制轴压比n,及适当提高受压与受拉纵筋面积比是改善其抗震性能的有效措施.     

异形柱和短肢剪力墙的轴压比限值比较分析

通过对异形柱轴压比限值影响因素的分析,根据大小偏心受压界限破坏机理,分别讨论了异形柱轴压比随截面尺寸、纵筋配筋率变化的规律,建议T形、L形柱腹板纵筋取为翼缘纵筋的0.7～1倍之间,并给出了此条件下的异形柱轴压比限值;依据异形柱轴压比限值的研究结论,参照高规对短肢剪力墙轴压比限值的规定,对比分析了异形柱和短肢剪力墙的轴压比限值,得出了异形柱和短肢剪力墙的轴压比限值可取一致的结论.     

L形短肢剪力墙曲率延性分析

研究对L形短肢剪力墙构件截面的M-φ(弯矩-曲率)曲线进行了分析,在此基础上分析了L形截面曲率延性随轴压比及受压与受拉纵筋面积比的变化规律,结果表明:增大轴压比,延性降低;增大受拉与受压纵筋面积比,延性减小,因此建议在适当控制轴压比前提下应合理控制拉压纵筋配筋比.     

竖向低周反复荷载作用下短肢剪力墙节点 滞回性能的有限元分析

利用ANSYS软件建立有限元模型,分析短肢剪力墙节点在竖向低周反复荷载作用下的耗能特性。根据所建立的有限元模型,得到结构模型在不同轴压比下的梁端荷载-位移滞回曲线和骨架曲线。研究结果表明:在一定范围内增大轴压比能提高节点的耗能能力。     

短肢剪力墙的剪滞效应及其影响分析

本文将异形截面短肢剪力墙视为各墙肢共同工作、相互协调的空间板系构件，采用平板壳元建立了短肢剪力墙的空间分析有限元模型，深入探析了横力作用下短肢剪力墙中剪滞效应的形态、存在范围、产生原因、影响因素等．并用翼板有效宽度度量了剪滞效应对短肢剪力墙工作性能的影响。     

T形型钢混凝土短肢剪力墙斜截面承载力影响因素研究

为了确保T形型钢混凝土短肢剪力墙发生延性剪切破坏,在对其破坏机理进行试验研究的基础上,采用ANSYS有限元分析软件模拟其破坏形态。在分析过程中考虑水平钢筋的配筋率、混凝土强度、轴压比以及型钢配钢率等影响因素的作用。结果表明:水平钢筋体积配筋率、混凝土强度以及型钢配钢率可以明显改变构件的承载力和延性。     

型钢桁架混凝土剪力墙的非线性有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS进行了型钢桁架混凝土中高剪力墙和低矮剪力墙的实体有限元分析,得到了型钢桁架混凝土剪力墙在顶部水平荷载单向加载作用下墙体的变形性能,裂缝出现、发展、分布形态,试件破坏的形态,水平荷载-位移骨架曲线,以及试件开裂荷载、极限荷载、初始刚度、屈服刚度等力学指标。结果表明,有限元模型分析结果与试验结果吻合很好,可为此类构件的受力性能分析提供一种有效手段。     

钢筋混凝土低矮抗震墙性能研究及有限元分析

模拟试验了7片不开洞低矮抗震墙和4片开洞低矮抗震墙,编制了钢筋混凝土有限元全过程分析程序,研究了单调加载及低周反复荷载作用下低矮抗震墙的力-变形性能,揭示了其应力分布、裂缝产生和发展的规律以及周边框架的约束机理等。根据低矮墙的受力机理提出了抗震墙的强度和刚度实用计算公式。     

基于等效拉杆模型的钢板剪力墙有限元分析

基于等效拉杆模型和相关文献的钢板剪力墙试验数据分析了拉杆根数对钢板剪力墙有限元数值模拟结果精度的影响,建议每块剪力墙板用10根拉杆进行等效.分别采用均布和倒三角侧向荷载作用模式进行Pushover分析研究了4层3跨钢框架-钢板剪力墙体系剪力墙板宽厚比的变化对结构水平极限承载力及剪力墙承担的承载力比例的影响,获得了一些有价值的结论.     

双钢板-再生混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为研究双钢板-再生混凝土组合剪力墙的抗震性能,在已有试验的基础上,使用有限元软件ABAQUS进行模型验证和分析,研究内容包括再生粗骨料取代率、距厚比、轴压比以及连接件形式.结果表明:(1)随再生粗骨料取代率的增加,试件抗弯承载力、抗剪承载力、初始抗侧刚度均出现不同程度的劣化;(2)当轴压比为0～0.5时,试件承载力随轴...     

高强混凝土—型钢组合剪力墙抗震性能非线性有限元分析

目的在低周反复荷载试验的基础上,对高强混凝土—型钢组合剪力墙的承载力和变形能力进行有限元分析,模拟分析混凝土强度等级、轴压比和配筋率等因素对高强混凝土剪力墙承载力的影响.方法将剪力墙各部件用有限元相关单元模型和本构关系进行模拟,建立合理的有限元模型,并对其进行非线性有限元分析.结果带有钢框架及带有斜向支撑钢框架剪力墙的抗震性能要好于普通的钢筋混凝土剪力墙,有限元分析结果与试验结果吻合较好,有限元分析可以作为低周反复荷载试验的有效补充.结论有限元模型可模拟实际剪力墙的受力性能,混凝土强度等级、轴压比、边柱纵筋配筋率等六个因素对高强混凝土剪力墙的极限荷载影响较大,对于开裂荷载,轴压比对其影响较大,对这些参数进行合理的调整可以提高剪力墙的抗震性能.     

不同榫卯板构造的装配整体式剪力墙有限元模拟与参数分析

使用有限元软件ABAQUS建立了考虑新旧混凝土结合面接触效应的榫卯剪力墙的弹塑性有限元模型.通过将试验结果与数值计算结果进行对比分析,证明了有限元分析方法合理、可靠.研究了不同纵向孔洞尺寸对榫卯剪力墙性能的影响,建议接缝处纵向孔洞内缘与横向凹槽内侧平齐.在确定板型的基础上,研究了钢筋配筋率及轴压比对榫卯剪力墙抗震性能的影响.结果 表明提高水平分布钢筋配筋率对榫卯剪力墙的抗震性能影响不大;随着轴压比增大,榫卯剪力墙承载力增大,变形能力降低,试件破坏提前.     

多孔剪力墙有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件对多孔剪力墙在竖向荷载作用下的力学性能进行了数值模拟分析,并对多孔剪力墙同整截面剪力墙的截面应力分布进行了比较分析,得到了多孔剪力墙墙肢和连梁截面应力分布规律.     

钢箱梁剪力滞效应的研究与有限元分析

通过对大比例钢箱梁模型进行加载试验研究,分析了荷载作用下钢箱梁的剪力滞效应特点,得到了剪力滞系数的横向变化规律,同时利用空间有限元法对模型进行了分析计算,并与试验结果进行了对比。结果表明,试验结果与理论计算结果吻合的较好。