无筋砌体墙抗剪性能有限元分析

通过对不同高宽比无筋砌体墙破坏形态和应力分布进行有限元分析,研究高宽比对无筋砌体墙抗剪性能的影响。计算结果表明,高宽比对砌体墙抗剪性能影响较大,随高宽比的增大,墙体破坏形态由剪切破坏转为弯曲破坏。且抗侧承载力明显下降。     

不同破坏形态下混凝土无腹筋梁弯剪承载力计算研究

由于考虑到钢筋混凝土梁弯剪破坏的突然性和试验数据较大的离散性,从设计原则上应该使抗剪的安全度超过抗弯的安全度,规范取抗剪承载力的下限值。保守的设计方法在某种程度上可能会掩盖剪切破坏的某些问题,抗剪承载力实际值的研究非常必要。基于大量的试验数据和拉压杆方法,本文对不同破坏形态下混凝土梁抗剪承载力的平均值进行分析研究,提出了无腹筋梁剪压破坏的极限承载力与压杆角度θ(弧度值)成正比;得出了用压杆角度θ来计算抗剪承载力的计算公式,计算公式形式简洁,并且考虑了纵筋率的影响,与试验数据吻合度较好,有利于抗剪承载力的研究。     

高延性混凝土加固无筋砖砌体墙抗震性能试验研究

为提高砖砌体墙的抗震性能,采用高延性混凝土（HDC）对其进行加固,对4片HDC加固砖墙和2片作为对比试件的未加固砖墙进行低周水平往复加载试验,主要研究不同加固形式（构造带加固和面层加固）及墙体砂浆强度对加固砖砌体墙的滞回性能、破坏形态、水平承载力及刚度退化等抗震性能的影响。试验结果表明：采用HDC加固可显著提高墙体的承载力和位移延性,延缓墙体开裂和刚度退化,改善墙体的脆性破坏特征;HDC构造带可对砖墙形成有效约束作用,改变墙体的破坏模式。基于试件的破坏形态,提出加固墙体的承载力计算方法,并根据试验结果进行了验证。     

不同剪跨比的无腹筋UHPC梁抗剪承载力有限元分析

为探讨剪跨比对无腹筋UHPC梁抗剪承载力的影响,文中采用ABAQUS有限元软件,以剪跨比为主要参数,对3种不同剪跨比的无腹筋UHPC简支梁的抗剪承载力进行数值分析,与试验结果相比较,吻合较好。在此基础上,考虑不同的剪跨比进行参数分析,结果表明：随着剪跨比的增大,无腹筋UHPC梁的抗剪承载力降低,且降低速率逐渐减小;剪跨比越大,纵筋配筋率对抗剪承载力的提高幅度越小。文中采用的有限元分析方法为无腹筋UHPC梁的抗剪承载力设计和计算提供参考。     

无筋砌体墙抗剪承载力计算方法的比较

收集了106片低周反复荷载作用下无筋砌体墙的抗剪试验数据,将抗剪强度试验结果与砌体结构设计规范(GB50003-2001)和建筑抗震设计规范(GB50011-2001)理论计算结果相比较,并分析了砌体的通缝抗剪强度、正应力、高宽比对无筋砌体墙抗剪强度的影响。结果表明:两种规范计算的抗剪强度大致相同,并且都具有相当的安全度。其中,用建筑抗震设计规范计算砖砌体结构的安全度略大于砌体结构设计规范公式,而用砌体结构设计规范公式计算砌块砌体结构的安全度高于建筑抗震设计规范公式.两公式均没有合理考虑高宽比对砌体抗剪强度的影响,根据收集的试验结果分别回归出了砖砌体和砌块砌体的高宽比影响系数。     

无筋砌体结构等效框架模型的有效性验证研究

等效框架模型兼具了高计算效率与高计算精度的优点,是目前世界上抗震性能评估研究与工程领域使用最广泛的砌体结构建模工具。文中介绍了无筋砌体结构等效框架模型在有限元软件OpenSees中的实现,并以帕维亚大学1、2层、足尺无筋砌体结构原型地震试验为研究对象,对其有效性进行验证。结果表明,计算pushover曲线与试验数据符合较好,文中的等效框架模型能够有效模拟无筋砌体结构的整体地震响应。     

多层砌体结构窗下墙的破坏研究

通过汶川地震震害调查,探讨多层砌体结构窗下墙体的破坏,分析破坏规律、墙体的窗下墙设计,对多层砌体结构窗下墙的破坏模式进行分析。通过分析发现窗下墙在地震作用下同样处于危险状态,窗下墙的破坏模式是一种延性破坏模式,应对砌体窗下墙破坏进行深入研究。     

基于不同剪跨比的生态复合墙体抗震性能及受剪承载力分析

通过1/2比例内填秸秆泥坯砌块生态复合墙体(ECW-4)的低周反复荷载试验,研究其破坏形态、承载能力、变形、延性、耗能等抗震性能,并在前期试验研究的基础上,对不同剪跨比的生态复合墙体抗震性能进行对比分析;针对不同剪跨比墙体建立非线性有限元模型,对其破坏模式及受剪承载力进行分析。结果表明:随着剪跨比的增大墙体受剪承载力下降明显,但变形能力及耗能能力有所提高;基于合理破坏模式(剪切型破坏)提出剪跨比的合理取值范围(1.0≤λ≤1.8);并提出基于不同剪跨比的生态复合墙体极限受剪承载力修正公式,其计算结果与试验值的误差较小,满足工程精度要求。     

碳纤维布抗震加固开门窗洞口砌体墙片的试验研究与受剪承载力分析

通过对6片开门窗洞口砖砌体墙片在低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究,探讨碳纤维布用于抗震加固无筋开洞口墙片的破坏形态、受力特性和加固效果,对比不同碳纤维布粘贴方式对无筋开洞口砌体墙片抗震加固效果的影响,据此建议对地震区开窗洞墙体采用沿洞口周围粘贴碳纤维布并在窗洞角部附加锚固碳纤维布条的有效加固方式,对开门洞墙体采用沿洞口周围粘贴碳纤维布并在宽墙肢上对角粘贴碳纤维布的有效加固方式。同时根据试验研究结果,建立以碳纤维布拉杆机制为基础的碳纤维布加固开洞口砌体墙片的受剪承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合较好,说明该计算模型能较好地反映碳纤维布与无筋砌体墙体共同工作的受力机理,可供工程设计参考使用。     

纵筋配筋率对无腹筋钢筋混凝土梁受剪性能的影响研究

为研究纵筋配筋率在集中荷载作用下对无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪性能的影响,收集整理了719根发生剪切破坏的无腹筋钢筋混凝土细长梁的试验数据来进行分析,并探讨了我国规范GB50010—2010《混凝土结构设计规范》(2015年版)中的计算公式在反映纵筋配筋率对受剪承载力的影响方面的效果。分析结果表明,纵筋配筋率对无腹筋混凝土简支梁受剪承载力影响显著,尤其在纵筋配筋率较小时,但不同剪跨比下影响有较大差异。《混凝土结构设计规范》在预测较小纵筋配筋率下无腹筋混凝土构件受剪承载力时,偏于不安全。     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力研究

建立了配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力的理论分析模式,并在此基础上根据国内59片符合配筋砌块短肢砌体剪力墙基本要求的配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力试验数据,分别考虑了灌孔砌体强度、剪跨比、竖向压力、水平钢筋等因素对抗剪承载力的影响,给出了与试验数据吻合较好的配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力计算公式.与GB 50003-2001《砌体结构设计规范》中配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力计算公式相比,该公式适当增大了灌孔砌体和竖向压力对抗剪承载力的影响,水平配筋利用效率系数随着水平钢筋配筋率和剪跨比的增大而减小.     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗震性能试验研究

在提出配筋砌块短肢砌体剪力墙结构概念的基础上,进行了两片T形截面配筋砌块短肢砌体剪力墙构件和一榀一字形截面配筋砌块短肢砌体剪力墙框架的低周反复荷载试验,研究了上述两种截面配筋砌块短肢砌体剪力墙的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力。试验结果分析表明:三个试件在荷载作用下呈压弯破坏或弯剪破坏特征,受拉和受压钢筋均能达到屈服,同时灌芯砌体达到抗压强度极限值;配筋砌块短肢砌体剪力墙具有很好的抗震性能,其破坏特征、变形能力及耗能能力等均与钢筋混凝土短肢剪力墙相似;连梁能够有效提高结构的耗能能力,使整个结构更有利于结构抗震;砌块砌体与灌孔混凝土之间能够很好地共同工作,受压时两者变形能够互相协调,整个结构有着良好的延性和整体性,可作为替代粘土实心砖砌体结构和建设小高层结构的结构形式之一。     

砌体剪力墙的受剪性能及其承载力计算

本文研究无洞、开洞、无筋以及水平配筋砌体剪力墙受剪性能及其承载力计算,在全面分析影响砌体剪力墙受剪性能的主要因素的基础上,采用弹性有限元法和作者建立的砌体破坏准则,分析了开洞墙的应力分布、裂缝形成及其出现的先后顺序,并提出了不同高宽比、竖向压应力、开洞率、无筋或配筋墙的水平开裂荷载、受剪承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。该方法弥补了现行规范未考虑墙体高宽比影响的不足,扩大了竖向压应力较大时的应用范围,可供砌体结构设计和研究参考。     

N式砌块配筋砌体剪力墙抗震性能试验研究

对4片配筋率相同但灌孔率和砌筑方法（错缝砌筑和同缝砌筑）不同的N式砌块配筋砌体剪力墙进行了低周反复荷载试验,研究了墙体的破坏模式、承载力、滞回特性、延性等抗震性能指标。试验结果表明：相比于普通混凝土小砌块砌体配筋墙体,错缝砌筑和同缝砌筑的N式砌块配筋砌体剪力墙都表现出更高的斜截面承载力,且砌块剪力墙的破坏形态与现浇钢筋混凝土剪力墙相似,破坏时受拉纵筋屈服,角部砌块与灌孔混凝土压碎;墙体的承载力随着竖向荷载的降低而降低,但墙体的延性随着竖向荷载的降低而增大;墙体发生受弯破坏时,裂缝细而多,破坏时裂而不倒,具有良好的承载能力、刚度、延性性能以及耗能能力;墙体抗震性能明显优于普通砌块配筋砌体剪力墙。     

轻质外墙板和砌块墙的抗震特性对比研究

介绍了一钢结构建筑轻质砂加气混凝土外墙板和砌块填充墙的足尺模型振动台试验,详细描述了各个加载工况下的模型破坏反应过程。通过试验数据分析,重点研究轻质砂墙板和砌块墙体对钢框架结构动力特性的不同程度的影响、墙板和砌块墙体本身的抗震性能及薄弱位置的对比、墙板连接节点以及砌块墙体中连接节点的振动反应和力学分析。针对带墙板和砌块墙体的钢框架结构设计提出一些有益结论。     

砖砌体结构中墙体错位对抗震性能的影响

通过大量的震害调查和试验研究得出,砖砌体结构中墙体不宜错位,宜拉通对齐,在此基础上,运用底部剪力法,对一例砖砌体结构中墙体错位与所分配的水平地震作用的大小进行了分析,从结果看出,在砖砌体结构抗震设计中,不但要进行抗震计算,而且更要重视概念设计。     

墙体较少的砖混结构住宅楼抗震设计

提出了在砖混结构中设置一定数量的钢筋墙力墙的方法。以实例阐述了抗震验算和构造设计,指出这种做法造价虽比砖墙高4倍左右，但它满足了房屋开口大时的结构抗震设计要求。     

低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,完成了2片低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙和1片低剪跨比钢筋混凝土剪力墙试验,研究了高轴压比剪力墙在低周往复荷载作用下的变形能力、破坏模式,得到了试件滞回曲线、骨架曲线、承载力、位移延性系数、刚度退化、承载力退化和耗能能力等,分析了不同形式连接件对抗震性能的影响。试验结果表明：与钢筋混凝土剪力墙相比,低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙受剪承载力显著提高,具有良好的延性和耗能能力,抗震性能良好。     

多层砌体结构窗下墙破坏模式试验研究

为验证多层砌体结构开洞墙体窗下墙破坏模式震害现象,设计缩尺比例为1:3的三层三跨砌体结构开洞墙体试件,对其进行拟静力低周往复加载试验。分析多层砌体墙体窗下墙破坏模式的破坏特征,研究整体墙及各层墙体的滞回特性、骨架曲线、刚度退化规律、耗能特性、延性与变形特征等抗震性能。试验结果表明：发生窗下墙破坏模式的开洞墙体破坏过程分为裂缝出现、变形发展与强度退化三个阶段;窗下墙作为第一道抗震防线可提前参与整体结构耗能、降低墙体刚度退化速率、增加整体墙的延性和变形能力,其破坏模式相对窗间墙破坏模式更为合理。研究结果揭示了发生窗下墙破坏模式墙体的抗震性能与变形特征,为实现砌体结构合理破坏机制提供依据。     

Practical modelling issues for masonry building retrofitted with squat shear wall

Damage observed following moderate to large earthquakes has shown masonry buildings are vulnerable to lateral shaking. The results of statistical analyses in Iran show that 90% of schools in the retrofitting list are unreinforced masonry buildings. A Practical Guideline for Seismic Rehabilitation of Masonry Schools has been published in Iran. This guideline proposed 2 retrofitting methods for retrofitting masonry schools: use of shear wall and shotcreting the perimeter of building. In the case of shear wall, their construction is usually expensive; there are less projects retrofitted by shear walls, and in most retrofitting masonry schools projects, perimeter shotcrete is used. The main aim of this study is offering recommendation to improve this guideline, resulting in more economical approaches. This study proposes including lateral resistance of masonry walls in resisting seismic loads and in the case of shear wall foundation proposes strip shallow foundation for concrete shear walls by including effect of rocking, sliding, and settlement response. It has been shown that with including masonry walls in lateral resistance of building, a considerable reduction in maximum drift occurred. Interaction of soil and structure by considered strip shallow foundation reduces the base shear and increases maximum drift of the building.