钢框架双钢板内填混凝土剪力墙抗剪性能研究

钢框架双钢板内填混凝土组合剪力墙是一种新型的双重抗侧力结构体系。应用ABAQUS有限元软件,对12片钢框架双钢板内填混凝土组合剪力墙进行抗剪性能研究。通过改变混凝土墙板厚度、钢板厚度、混凝土强度、剪跨比等参数分析钢框架和组合剪力墙的剪力分配,并提出双钢板内填混凝土组合剪力墙的抗剪承载力计算公式。结果表明:在峰值点时,剪力墙承担总剪力的70%~90%,说明剪力墙是主要的抗侧力构件;将提出的抗剪承载力计算公式与有限元模拟结果对比,结果吻合得较好,说明所提出的公式合理。     

开缝和不开缝钢板混凝土剪力墙抗剪性能研究

为了避免钢板混凝土组合剪力墙中钢板出现剪切屈曲,同时也能调整结构的刚度,通过在钢板上开竖缝,基于ANSYS有限元程序,分析钢板边长比、高厚比及侧向混凝土板厚度对未开缝钢板混凝土组合剪力墙的极限承载力和刚度的影响;研究钢板边长比、高厚比、侧向混凝土板厚度及缝间小柱高宽比对开缝钢板混凝土组合剪力墙抗剪承载能力和初始刚度的影响,比较开缝和不开缝钢板混凝土组合剪力墙的抗剪性能.结果表明:混凝土板作为侧向约束的存在显著地提高了钢板混凝土剪力墙的极限承载力;钢板开缝后其极限承载力虽有所降低,但通过改变开缝特征调节了其极限承载力和初始刚度;边长比、高厚比和钢板开缝显著地影响剪力墙的极限承载力.     

单面覆钢板的冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能研究

通过对3片单面覆钢板的冷弯薄壁型钢组合墙体进行足尺试验研究,得到了相关抗剪承载力。通过有限元分析得到的现象和数据处理与试验吻合较好。对墙体进行了参数分析,结果表明:墙体的横向钢带拉条对墙体抗剪承载力影响不大;随着墙体立柱间距加密,墙体高宽比减小(高度不变),钢板肋高加大时,墙体的抗剪承载力增大。     

开洞式组合钢板剪力墙构造及耗能能力研究

提出了一种适用于小高层建筑的新型开洞式组合钢板剪力墙结构形式.该结构体系包括三边固结约束、一边弹性约束的钢板预制水泥基轻型墙板组合剪力墙,实腹式T形组合柱,不等翼缘钢连梁3个基本单元.针对采用3种不同构造形式的组合钢板剪力墙结构体系进行了试验研究,分别考察了3种组合钢板剪力墙形式对框架结构的延性性能和耗能能力的影响及各自的破坏特征和受力机理.结果表明:采用角钢和预制水泥基轻型墙板共同防止钢板面外屈曲的组合剪力墙形式能够充分发挥钢板剪力墙的材料塑性,改善结构体系的抗震性能和耗能能力,较纯框架而言抗侧刚度提高90％,延性提高47％.文中还针对预制水泥基轻型墙板的破坏特征、钢板剪力墙与边缘框架连接形式及连接破坏特征进行了相关讨论.     

两边连接钢板剪力墙与组合剪力墙抗剪性能

采用ANSYS有限元程序对两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙进行数值模拟分析.研究了不同高厚比下两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙抗剪静力性能的区别,分析了两种剪力墙的受力机理和破坏模式.结果表明:高厚比λ是影响两边连接钢板剪力墙抗剪静力性能的主要因素;高厚比较大的剪力墙所需要的能够完全限制钢板出平面方向位移的混凝土板厚度较小;预制混凝土板的存在改变了剪力墙钢板的受力模式,对薄钢板剪力墙尤为明显,钢板由拉力带承担水平荷载改变为截面受剪承担水平荷载.     

型钢混凝土中高剪力墙的抗震性能

在单调和低周反复荷载作用下进行4榀1/3～1/4缩尺模型的中高混凝土剪力墙的对比试验,包括1榀普通钢筋、1榀内置型钢框架和2榀内置型钢桁架.结果表明,带型钢内置框架剪力墙的耗能能力远优于纯钢筋混凝土剪力墙,斜向支撑使试件的抗震能力进一步提高;与纯钢筋混凝土相比,型钢支撑框架混凝土剪力墙的极限荷载提高约25%,极限位移提高约29%,耗能提高约36%;内置型钢框架和型钢桁架可不同程度地提高普通剪力墙的后期刚度,减小墙体的层间位移,改善墙体的破坏形态.     

两边连接钢板混凝土组合剪力墙简化分析模型

两边连接钢板混凝土组合剪力墙是指仅与框架梁相连的组合剪力墙,该剪力墙能够避免框架柱过早发生破坏,且布置灵活,可以在跨内分段布置,有利于门窗、洞口的开设以及结构刚度的调整.采用有限元方法对两边连接钢板混凝土组合剪力墙的力学性能进行了研究,给出了其抗剪承载力-位移关系的简化曲线,推导了初始刚度计算公式,回归得到承载力计算公式,建立了便于结构体系应用的两边连接钢板混凝土组合剪力墙简化分析模型-双向偏心支撑模型.通过模型计算结果与试验结果进行对比,验证了其正确性,为进一步分析由钢板混凝土组合剪力墙构成的结构体系提供了有效的简化方法.     

轻钢密肋龙骨墙体抗剪承载力研究

通过对2.8 m×2.4 m(高×宽)轻钢密肋龙骨墙体足尺试件水平加载试验,分析墙体受力过程和破坏模式;对墙体抗剪承载力进行研究.试验结果表明:所研究墙体屈服始于下导轨的抗拔件位置,最终破坏是由于墙体立柱与下导轨焊缝被拉断或下导轨焊缝附近金属撕裂破坏.利用ABAQUS对龙骨墙体进行有限元模拟及参数分析,模拟结果表明:撑...     

混凝土小砌块配筋砌体墙片抗剪性能试验研究

通过对8片混凝土小型空心砌块配筋砌体墙片在垂直荷载和水平反复荷载共同作用下的抗剪性能试验,研究分析了配筋砌体受剪墙片在周期反复荷载作用下的破坏特征、抗剪承载力、变形能力等方面的性能。试验表明在剪力作用下墙片会发生比较明显的的脆性剪切破坏,其抗剪承载能力较高,而且其变形能力比钢筋混凝土剪力墙的变形能力要好。     

配筋混凝土小砌块剪力墙承载力试验研究

为了研究配筋混凝土小砌块剪力墙承载力性能,设计了两组共18片不同高宽比的墙片,并采用不同的纵向和水平配筋,所有墙片在恒定的垂直菏载下进行水平循环菏载试验,试验主要研究墙片的高宽比、配筋数量和轴向压力大小对承载力及破坏特征的影响,抗弯和抗剪承载力分析采用相应基本假定,计算值与试验值吻合较好。     

整体式拼缝连接的预制楼板-预制剪力墙节点试验

为研究整体式拼缝连接的预制楼板-预制剪力墙节点在预制楼板悬臂端竖向荷载作用下的受力性能,进行了1个边节点试件和2个中节点试件的静力试验.结果表明:3个试件的裂缝分布相同,且均为楼板受弯破坏;3个试件承载能力极限状态前的楼板悬臂端竖向荷载-挠度曲线基本相同,预制楼板固端受弯承载力差别不大,且与规范公式计算值的比值平均为1.29;套筒挤压搭接连接可有效传递预制楼板钢筋拉力;整体式拼缝可保证全装配楼盖的整体性,装配式剪力墙结构采用全装配楼盖时,预制楼板与预制墙之间可采用本文试件的整体式拼缝进行连接.     

配筋砌块开洞剪力墙抗震性能的试验研究

通过3片1：4模型配筋砌块砌体开洞剪力墙的伪静力试验，研究了在低周反复荷载作用下开洞墙体的整体工作性能、破坏形态、滞回特性以及恢复力模型。试验表明：合理的配筋能实现连梁先于墙肢破坏；在弹性工作阶段，侧移曲线呈弯曲型，进入弹塑性阶段为弯剪型；结构内力分析及位移主要用弯曲型模型；试验所得开洞墙归一化骨架模型为进一步动力反应分析提供必要的数据。     

混凝土小砌块配筋砌体墙片抗剪性能试验研究

通过对8片混凝土小型空心砌块配筋砌体墙片在垂直荷载和水平反复荷载共同作用下的抗剪性能试验,研究分析了配筋砌体受剪墙片在周期反复荷载作用下的破坏特征、抗剪承载力、变形能力等方面的性能。试验表明在剪力作用下墙片会发生比较明显的的脆性剪切破坏,其抗剪承载能力较高。而且其变形能力比钢筋混凝土剪力墙的变形能力要好。     

开洞双钢板组合剪力墙抗震性能试验

为满足双钢板组合剪力墙在实际工程中的应用需求,完成了2片双钢板组合剪力墙的拟静力试验,研究了不开洞和带开洞的双钢板组合剪力墙在特定轴压比和往复水平荷载作用下的受力特征和抗震性能.研究结果表明:双钢板组合剪力墙能够充分发挥钢板与混凝土材料各自的优点,是一种性能优越的抗侧力构件;开洞虽降低了初始刚度和极限承载力,但提高了变形能力和耗能能力.通过大量数值分析,研究了洞口位置、洞口形状、洞口面积等参数对剪力墙抗震性能的影响,提出开洞组合剪力墙抗剪承载力折减率的简化公式,并对洞口构造要求提出建议.     

玻璃纤维增强聚合物混凝土小型空心砌块复合墙片的抗震性能

针对混凝土小型空心砌块墙体抗震性能较差的问题,提出了将具有良好力学性能的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)片材粘贴在混凝土小型空心砌块墙体表面形成GFRP-混凝土小型空心砌块复合墙体来改善原混凝土小型空心砌块墙体的抗震性能的设想。通过5个试件(含一个对比用的标准试件)的伪静力试验,研究了采用不同纤维片材粘贴方式得到的复合墙片的抗震性能。试验结果表明,复合墙片比原墙片具有更高的受剪承载力、延性和耗能能力。     

采用装配式栓钉的钢-UHPC组合板的抗弯性能

为提高钢-UHPC组合结构的延性,本文提出一种采用装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板。设计并完成了不同抗剪连接程度的组合板的抗弯性能试验,分析了组合板试件破坏形态、极限承载力、刚度、裂缝发展规律和板端滑移,并与采用焊接栓钉的钢-UHPC组合板进行了对比分析,讨论了组合板试件的可拆卸性,最后对其极限抗弯承载力和抗弯刚度进行了理论分析并推导了计算公式。结果表明：装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板破坏模式为纵向水平剪切黏结破坏;降低栓钉间距能提高组合板的协同变形能力,从而提高组合板结构的极限承载力、弹塑性阶段的刚度和裂缝控制能力;与采用焊接栓钉连接的钢-UHPC组合板对比,其在发生较大变形的情况下钢板和UHPC板仍然可较容易地拆卸分离;推导了装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板的极限承载力计算方法和抗弯刚度计算公式,提出了抗弯刚度计算时应对UHPC板高度进行折减,折减系数(β_U)在正常使用阶段建议为0.85,理论计算结果与试验结果吻合良好。本文研究成果可为采用装配式栓钉的钢-UHPC组合板的设计和应用提供理论依据。     

冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体抗剪性能研究

目前正被推广的冷弯薄壁型钢结构低层住宅体系墙体的抗剪性能分为试验分析部分和有限元分析部分,通过参数分析得知:墙体立柱间距加密,墙体高宽比减小(高度不变)时,墙体的抗剪承载力增大.     

短肢剪力墙结构的抗震性能比较与研究

结合一具体小高层住宅,将短肢剪力墙结构与框架—剪力墙结构的抗震性能进行对比,并进行结构在罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,评价其抗震性能。短肢剪力墙结构由一般剪力墙结构发展而来,又吸取了异形柱结构室内无楞角的优点,同时较易满足各种建筑平面要求,布置灵活、可以开较大的门窗洞口、采光通风效果好,较一般剪力墙结构而言,有重量较轻、节省材料、减小地震作用等优点,因此短肢剪力墙结构在高层建筑特别是高层住宅建筑中得到了日益广泛的应用。     

新型装配式剪力墙抗震性能试验

针对强震作用下典型装配式剪力墙结构的破坏机理和薄弱环节,提出一种具有耗能减震功能的新型装配式剪力墙。采用模型试验和数值模拟相结合的方法,设计制作了4片缩尺比1∶1.54、剪跨比1.52的新型装配式剪力墙试件,并对其进行了相应的抗震性能试验,系统分析了螺栓数量、轴压比和边缘构件纵筋配筋率对试件破坏模式、滞回性能、承载能力、变形性能、刚度退化及耗能能力的影响规律。试验结果表明：各试件破坏模式与相同剪跨比的现浇剪力墙基本一致,呈弯剪型破坏;但新型装配式剪力墙具有更为优异的滞回性能和耗能能力,其在破坏点的耗能值显著高于普通现浇墙体;当螺栓数量减少时,新型装配式剪力墙承载能力无明显变化,但滞回性能降低、墙体变形加剧;轴压比或边缘构件纵筋配筋率的降低会导致剪力墙承载能力降低和极限位移增大。最后采用ABAQUS软件建立了相应试件的有限元模型,模拟结果与试验结果吻合较好,表明所建模型的正确性,能够将其应用于新型装配式剪力墙的分析之中。     

两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙抗剪性能

为研究两边连接钢板剪力墙与钢板组合将力墙抗剪性能,采用ANSYS有限元程序对两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙进行数值模拟分析。研究了两种不同高厚比下两边连接钢板剪力墙与两边连接钢板组合剪力墙抗剪静力性能的区别,分析了两种剪力墙的受力机理和破坏模式。研究结果表明：高厚比λ是影响两边连接钢板剪力墙抗剪静力性能的主要因素;高厚比较大的剪力墙所需要的能够完全限制钢板出平面方向位移的混凝土板厚度较小; 预制混凝土板的存在改变了剪力墙钢板的受力模式,对薄钢板剪力墙尤为明显,钢板由拉力带承担水平荷载改变为截面受剪承担水平荷载。