方钢管混凝土框架-两边连接薄钢板剪力墙力学性能研究

将薄钢板剪力墙与竖向边缘构件分开形成两边连接的薄钢板剪力墙,既具有良好的建筑适用性,又有利于保护框架柱.采用有限元软件ABAQUS 6.10对方钢管混凝土框架-两边连接薄钢板剪力墙和四边连接薄钢板剪力墙进行了非线性数值分析.通过对两边连接薄钢板剪力墙在侧向荷载作用下的受力特点分析,提出了中梁梁端剪力计算公式和钢板墙开洞处中梁腹板厚度设计建议公式.计算结果与数值分析结果吻合很好.基于建议公式的分析模型实现了"弱板强框架、强柱弱梁"的抗震设计理念,实现了双重抗震设防目标.四边连接与两边连接薄钢板墙的抗震性能比较表明,两边连接会明显降低方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙的侧向承载力,但仍具有稳定的滞回性能,良好的耗能能力和延性.     

方钢管混凝土框架-单侧开洞薄钢板剪力墙滞回性能研究

进行了一榀1/3比例单跨两层方钢管混凝土框架-单侧开洞薄钢板剪力墙的低周反复荷载试验,分析了其破坏过程、破坏形态及破坏机理.采用有限元软件ABAQUS对方钢管混凝土框架-单侧开洞薄钢板剪力墙进行了精细化数值模拟,分别研究了竖向边缘构件(边框柱)截面类型、开洞率δ、高厚比β、柱子抗弯刚度η和柱子轴压比n对开洞薄钢板剪力墙滞回性能的影响.结果表明,方钢管混凝土框架-单侧开洞薄钢板剪力墙具有较高的承载力、刚度和耗能能力,开洞对结构滞回性能影响明显.     

方钢管混凝土框架内置开洞薄钢板剪力墙抗震性能试验研究

为研究方钢管混凝土框架内置开洞薄钢板剪力墙的抗震性能,对4个单跨2层1/3比例的方钢管混凝土框架内置薄钢板剪力墙试件进行了低周反复荷载试验,4个试件分别采用中部开洞、单侧开洞、两侧开洞和未开洞钢板剪力墙.研究了开洞形式对方钢管混凝土框架内置薄钢板剪力墙抗震性能的影响,并与方钢管混凝土框架内置未开洞薄钢板剪力墙进行对比.得到了试件的滞回曲线、骨架曲线、各阶段的荷载和位移值及抗震性能指标,分析了结构的破坏特征、延性、耗能能力、承载能力及刚度退化等力学性能.结果表明:4个试件均能够发挥钢板剪力墙的屈曲后强度,滞回性能稳定,延性较好,承载力退化平缓.中部开洞薄钢板剪力墙被加劲肋分隔为宽厚比较小的区格,耗能能力优于其余3个试件.洞口边缘构件端部连接焊缝撕裂影响了单侧开洞和两侧开洞钢板剪力墙性能的充分发挥.钢板剪力墙开洞一定程度上降低了结构承载力和抗侧刚度,但提高了耗能能力.钢板剪力墙洞口边缘构件应具有足够的强度、刚度及连接强度.     

方钢管混凝土框架-斜加劲薄钢板剪力墙的抗震性能试验研究

对2个单跨两层1:3比例的方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙试件进行了低周反复荷载试验,研究了斜十字加劲薄钢板剪力墙的抗震性能,并与方钢管混凝土框架-非加劲薄钢板剪力墙进行比较.得到了方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移及抗震性能指标,分析了结构的破坏特征、延性、耗能能力、承载能力及刚度退化等力学性能.结果表明,方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有较高的侧向刚度和承载力,良好的延性及耗能性能;斜十字加劲肋的设置提高了薄钢板剪力墙的强度和刚度,有效抑制了钢板墙的面外变形.方钢管混凝土竖向边缘构件保证了薄钢板剪力墙性能的充分发挥.     

方钢管混凝土框架-斜十字加劲薄钢板剪力墙低周反复荷载试验研究

对三个1/3比例单跨两层方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙进行了低周反复荷载试验,研究了梁柱连接为穿心高强螺栓-端板节点和内隔板式节点对试件性能影响,并将方钢管混凝土框架-斜十字加劲薄钢板剪力墙与方钢管混凝土框架-非加劲薄钢板剪力墙进行对比.得到了试件的破坏形态、滞回曲线、延性、刚度、耗能能力等抗震性能指标,分析了其破坏特征、承载能力及刚度退化等力学性能.结果表明:方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有较高的承载力、抗侧刚度和良好的耗能性能.斜加劲肋能有效限制薄钢板剪力墙面外变形,提高结构初始刚度和承载力,有效减轻滞回曲线"捏缩".穿心高强螺栓-端板节点提高了节点域刚度,延缓了柱壁鼓曲.方钢管混凝土竖向边缘构件确保了薄钢板剪力墙性能充分发挥.     

某高层建筑结构开洞补强钢管混凝土力学性能的试验研究

对某高层建筑结构开洞补强钢管混凝土柱轴心受压力的力学性能进行了试验研究和分析。对比不开洞钢管混凝土柱,采用了三种没的开洞补强方案,试验研究结果表明,经过补强后的开洞钢管混凝土柱,其弹性模量,极限承载力和变形能力等没有明显的变化。     

钢管混凝土框架-剪力墙结构的抗震性能分析

针对钢筋混凝土剪力墙对钢管混凝土框架结构的抗震性能影响,采用SAP2000有限元软件对12层钢管混凝土框架-剪力墙结构进行模态分析和地震响应弹塑性时程分析,并结合12层钢管混凝土框架结构进行分析比较.结果表明:在不同地震波作用下,钢管混凝土框架-剪力墙结构的层间最大位移,层间最大位移角,水平向绝对加速度峰值等数值均小于钢管混凝土框架结构的数值,数值分析表明钢管混凝土框架结构能与钢筋混凝土剪力墙很好地共同作用,表现出较好的抗震性能.     

新型自复位方钢管混凝土框架的抗侧刚度研究

提出一种新型绕梁腹板销轴转动的自复位方钢管混凝土框架梁柱连接节点.推导了自复位方钢管混凝土框架的抗侧刚度计算公式,通过有限元分析验证了公式的正确性.研究了钢绞线截面面积和初始预应力大小对自复位方钢管混凝土框架自复位能力的影响,探明了自复位框架的失效机制.结果表明:自复位方钢管混凝土框架具有良好的自复位能力,框架构件保持弹性.随着钢绞线截面面积增大,自复位框架刚度和承载力增大;钢绞线处于弹性时,初始预应力大小对自复位框架刚度影响很小.初始预应力合理取值可避免自复位框架失效机制的发生,并给出了初始预应力取值范围.     

方钢管混凝土梁受弯力学性能的试验研究

介绍了包括中空钢管梁，素混凝土锟管梁及配筋混凝土钢管梁在内共18个试件的纯弯试验.主要试验参数包括混凝土强度、钢管的宽厚比、钢筋配置等.讨论了各种试验参数对极限承载力和延性等力学性能的影响，并陈述了RCFT梁优于CFT梁之处.结果表明，在梁的受拉区配筋可以提高梁的极限承载力，并且可以避免核心混凝土的剪切破坏.与CFT梁相比，RCFT梁的强度、刚度和延性得到改善，对工程有很大意义.     

竖向加劲薄钢板剪力墙的抗侧性能研究

分析了竖向加劲薄钢板剪力墙的受力和变形,提出了考虑加劲肋贡献的竖向加劲薄钢板剪力墙的抗侧刚度,以及考虑屈曲后强度的竖向加劲薄钢板剪力墙的抗侧承载力计算公式.构建梁柱铰接足尺模型进行有限元分析.公式计算结果与有限元结果对比表明:抗侧刚度及抗侧承载力计算值与有限元结果吻合较好;竖向加劲肋的设置提高了薄钢板剪力墙的弹性屈曲应力,考虑屈曲后强度的竖向加劲薄钢板剪力墙的抗侧承载力应包含弹性屈曲荷载和屈曲后强度的贡献.竖向荷载会降低竖向加劲薄钢板剪力墙的抗侧刚度和抗侧承载力,增大加劲肋数量可显著减小竖向荷载对竖向加劲薄钢板剪力墙抗侧刚度的影响,增大加劲肋截面积对其影响较小.     

方钢管混凝土约束端柱组合剪力墙性能研究

采用通用有限元软件ANSYS对一种新的组合结构形式“方钢管混凝土约束端柱组合剪力墙”进行了单调加载下的受力性能分析．结果显示,轴压比是影响结构受力性能的一个主要因素．     

开洞剪力墙弹塑性分析的壁式框架方法

系统地给出了运用壁式框架方法对于开洞剪力墙结构进行弹塑分析的基本思想及其编程手段，通过对－６层试验模型进行计算分析并与试验结果比较，证明该方法运算迅速、结果可靠，可作为结构抗震验算的良好手段。     

震后方钢管混凝土框架加固效果试验研究

针对一榀震后损伤的方钢管混凝土框架的破坏特点,采取了补焊、焊板加固、及削弱梁端的综合方法,对框架节点施行加固.为了验证加固效果,确保修复后的框架在地震区应用的安全性,对框架施加低周反复水平荷载作用考察其抗震性能.研究结果表明在低周反复荷载的作用下加固框架仍具有较好的抗震性能,承载能力有了大幅提高,延性有所改善,滞回性能良好,节点具有很强的塑性转动性能;同时证明了内隔板式方钢管混凝土框架中梁柱节点连接质量决定了框架的抗震性能,框架的整体破坏是由多处节点焊缝破坏而导致了框架结构形成机动丧失承载能力.     

方钢管混凝土框架节点抗震性能的试验研究

通过对一榀两跨三层的方钢管混凝土组合框架在低周反复荷载作用下的模型试验,研究了方钢管混凝土框架节点的抗震性能,对方钢管混凝土组合框架节点的合理设计施工提出建议.     

开洞对剪力墙刚度及侧移的影响

为了研究剪力墙开洞尺寸及洞口位置对剪力墙刚度及侧向位移的影响,介绍了剪力墙等效侧移刚度以及在水平荷载作用下墙顶位移的传统计算方法;通过对不同开洞率及洞口位置的剪力墙进行计算比较,讨论了开洞率和洞口位置对剪力墙刚度和侧移的影响.得出结论:开洞率的增大使剪力墙的刚度明显下降,墙顶侧移明显增大,且洞口宽度加大和高度加大时对剪力墙刚度下降和位移增长的趋势也有一定的差异;洞口尺寸相同而洞口位置不同时,剪力墙的刚度也不尽相同,洞口位于剪力墙中间时,剪力墙的刚度要大于洞口位于两侧时的情况.这对实际应用具有一定的参考价值.     

新型装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点力学性能数值分析

针对装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点,建立新型装配式节点的三维非线性有限元参数化数值模型,分析了轴压比、混凝土强度、钢管壁厚度、钢梁高度对节点性能的影响规律。计算结果表明,该节点应力分布均匀合理,应力集中区域远离梁端部位,可避免节点在梁翼缘与钢管柱处发生脆性破坏;钢梁应力明显高于钢管柱;节点力学性能良好;轴压比、钢管壁厚是影响节点滞回性能的主要因素。     

方钢管混凝土的研究

方钢管混凝土在工业建筑与民用住宅中得到越来越广泛的应用,从钢管混凝土的组成原理中可以看出其比钢筋混凝土结构的优势所在,从而进一步分析钢管混凝土在受力、耐火性、韧性等方面的合理之处,正因如此,铜管混凝土在大开间、高受力的建筑中发挥了独特的作用,文章的最后对钢管混凝土存在的一些问题提出保留意见,以期对这种新型结构形式的进一步发展提供思考的空间和探讨的层面。     

内置CFRP圆管的方钢管混凝土梁柱节点力学性能研究

通过对一种穿心式的内置CFRP圆管的方钢管混凝土节点进行单调静力加载试验,并利用ANSYS软件对试件进行建模计算分析,并将试验与有限元结果进行对比,二者吻合程度良好.研究结果表明:这种组合结构的穿心型节点承载力较高、延性较好.     

方钢管混凝土组合T形柱轴压力学性能研究

方钢管混凝土组合T形柱是一种适用于装配式钢结构住宅建筑的新型结构形式,研究其轴压力学性能可为工程设计提供参考依据。文章以钢管厚度、钢材强度和试件长细比为变化参数,对5个方钢管混凝土组合T形柱进行轴心受压试验,分析了各试件的破坏模式、极限承载力、荷载—位移曲线,建立了与试验相符的有限元分析模型,并对模型的准确性进行了验证;通过变参分析,研究了截面尺寸、钢管厚度、钢材强度、混凝土强度对方钢管混凝土组合T形柱轴压承载力的影响规律,提出了方钢管混凝土组合T形柱的轴压强度承载力和稳定承载力计算公式。结果表明:短柱试件的破坏模式为核心混凝土压碎后由钢管屈服引起的局部鼓曲破坏,中长柱试件的破坏模式为钢管整体弯曲后试件发生的失稳破坏;所提出的方钢管混凝土组合T形柱的轴压强度和稳定承载力公式的计算结果与试验值较接近。     

钢管混凝土耗能低剪力墙

为改善普通低剪力墙的抗震性能,提出了一种新型耗能低剪力墙即把普通剪力墙沿横向断开,中间以钢管混凝土柱联系。随后,对这种延性墙的主要特点进行了探讨,给出了这种耗能墙的恢复力骨架曲线,讨论了影响该墙抗震性能的主要参数。最后,通过两个算例分析,证明了这种耗能墙具有良好的抗震性能。