足尺带缝钢板剪力墙低周往复加载试验研究Ⅱ

针对带缝钢板剪力墙试验中出现的"角部失稳"和"螺栓滑移"等问题,对两个试件在加劲措施及螺栓布局上进行了改进,将钢板剪力墙两侧的加劲钢管通高设置,增加边部螺栓布置密度,同时还增加了与应用有关的新研究内容包括"中部栓接、上下端焊接"和"上栓下焊"的连接方式以及与楼板浇筑混凝土相协调的构造措施等。对这两个试件的低周往复加载试验结果表明:改进措施有效地克服了试件的"边角失稳"和"螺栓滑移",从而使试件表现出了更好的延性及耗能能力;"中部栓接、上下端焊接"和"上栓下焊"的连接方式以及与楼板浇筑混凝土相协调的构造措施是可行的。在细致分析试件延性及耗能性能基础上,建议将带缝钢板剪力墙的功能定位为类似阻尼器的耗能元件。     

带竖缝钢板剪力墙滞回性能有限元分析

阐述了带竖缝钢板剪力墙是一种新型的抗侧力构件,具有良好的结构性能,通过ANSYS对其进行有限元模拟分析,分析了其滞回性能,并与试验结果进行比较,分析其产生误差的原因,指出设计时应注意的问题。     

钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析

使用ANSYS有限元软件对钢框架带缝钢板剪力墙结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析。结果表明,对于同一种地震波,钢框架-带缝钢板剪力墙结构随着地震波加速度的增大,顶点位移增大,基底剪力增大;滞回性能良好。表明钢框架带缝钢板剪力墙结构单元具有良好的抗震性能。     

波纹钢板剪力墙抗震性能试验研究

提出一种新型钢板墙-波纹钢板剪力墙。设计了两个不同形式的波纹钢板剪力墙试件,采用低周往复加载试验,分析二者的破坏形式,对滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度及耗能性能等性能进行了系统的研究。研究表明：两种波纹钢板剪力墙均具有较高的极限承载力及初始刚度;屈曲承载力较高,屈服位移较小,能够较快地进入塑性耗能;滞回曲线较为饱满,不易发生捏缩现象。与横向波纹钢板剪力墙相比,竖向波纹钢板剪力墙的滞回性能及屈服后承载力更加出色。结果表明,在合理的参数设计下,所提出的波纹钢板剪力墙承载力高、耗能性能较强,是一种极具前景的新型抗侧力构件及耗能构件。     

带自复位耗能支撑钢板剪力墙低周往复荷载试验研究

为解决现有钢板剪力墙对边缘梁柱附加弯矩大、震后留有较大残余变形等问题,设计并加工由两根自复位耗能支撑和一片两边连接钢墙板组成的带自复位耗能支撑钢板剪力墙(SPSW-SCEDB)试件,并对其在低周往复荷载作用下的承载力、耗能能力及自复位能力进行试验研究,分析墙板与支撑之间的协同作用关系。研究结果表明：SPSW-SCEDB呈现饱满的旗形滞回曲线,墙板与自复位耗能支撑以并联关系共同承担水平荷载,消耗输入能量;加载位移较小时,SPSW-SCEDB承载能力主要由墙板提供,随着加载位移的增大,自复位耗能支撑的承载力贡献逐渐增大并超过墙板的承载力;SPSW-SCEDB的耗能主要由墙板提供,自复位耗能支撑为系统提供补充耗能,系统的耗能能力相较于其墙板单独加载时的耗能能力有所削弱;当自复位耗能支撑的设计剩余恢复力大于墙板的受压承载力时,SPSW-SCEDB的残余变形角小于0.2%,具有良好的自复位能力。     

低配筋带缝冗余剪力墙的抗震试验研究

充足的冗余性能可以为剪力墙在地震作用下提供多道抗震防线,提高其抵御地震作用的能力。为研究冗余剪力墙的抗震性能,设计2个低配筋带缝冗余剪力墙试件,一个试件含有单排配筋混凝土墙肢,一个试件含有配筋砌体墙肢,进行低周反复荷载试验。分析研究试件的破坏过程和破坏机理、滞回特性、强度衰减、刚度退化和耗能能力。试验结果表明,2个低配筋带缝冗余剪力墙受力破坏时都有明显的层次性,在墙体薄弱部分破坏后剩余结构能继续承载,表现出较好的冗余特性,且单排配筋混凝土带缝冗余剪力墙同配筋砌体带缝冗余剪力墙相比,滞回环更为饱满,具有更好的耗能能力和后期承载性能,抗震性能更好。     

全加劲带缝钢板剪力墙滞回性能分析

针对高层建筑中抗侧性能的影响,应用有限元软件ANSYS9.0研究了全加劲带缝钢板剪力墙在反复荷载作用下的滞回性能,系统地分析了剪力墙厚度t、缝间竖柱宽厚比b/t和高宽比h/b、剪力墙宽度B对剪力墙抗侧性能的影响,探讨了弹性抗侧刚度和抗剪极限承载力的计算方法,得出了各尺寸参数合理的取值范围.相关数据可供工程设计参考.     

带缝钢板剪力墙受力性能分析

选择9种单榀单跨带缝钢板剪力墙结构单元在水平正弦周期往复荷载作用下进行受力性能分析,总结开缝设计参数比h/b、h/H、hm/hd对带缝钢板剪力墙受力性能的影响,并选出参数比h/b、h/H、hm/hd下的最佳比值。结果表明：h/b=5时的带缝钢板剪力墙结构单元的侧移刚度、承载能力大,抗侧能力强,滞回性能好,耗能能力强;当h/b=5一定时,h/H=0.29的带缝钢板剪力墙结构单元的承载能力大,滞回性能好,耗能能力强;当其他开缝设计参数一定时,hm/hd=1.67时的带缝钢板剪力墙结构单元的延性大,滞回性能好,耗能能力强。     

高承载钢板剪力墙抗震性能试验研究

框架-阻尼框筒是以框架-钢板剪力墙代替框架-核心筒结构中的钢筋混凝土核心筒,通过钢板剪力墙提供阻尼和刚度,形成了新的减震体系。基于该体系在超高层建筑中应用需求,完成了2个足尺钢板剪力墙的低周往复加载试验,对比分析了剪力墙在循环荷载作用下的承载力、延性、刚度及耗能能力,并与相应有限元结果进行对比。结果表明,所提出的高承载钢板剪力墙具有优良的延性和耗能能力,屈服荷载和极限荷载分别超过3300kN和5500kN,满足相应抗震设计要求。同时,有限元分析结果与试验结果吻合较好,可用于后续钢板剪力墙的优化。     

钢板剪力墙低周反复荷载试验研究

本文进行了6个13比例钢板剪力墙的低周反复荷载试验,重点研究了钢板墙极限承载力和滞回性能,为钢板墙结构利用屈曲后强度及抗震设计提供试验依据;本试验揭示了边柱局部屈曲、加劲肋布置形式、加劲板刚度和板高厚比对钢板墙滞回性能的影响。试验结果表明,边柱不出现局部屈曲是钢板墙发挥极限承载力的重要保证;厚板和较强的加劲肋对提高钢板墙滞回曲线的饱满度和滞回环面积是有利的;三种钢板墙以交叉加劲板的承载力和滞回性能最佳,十字加劲板次之,钢板墙结构耗能能力依赖于钢板与边柱的弹塑性变形和钢板面外鼓曲变形。试验曲线与应用弹塑性大挠度有限元法计算的滞回曲线吻合良好;利用屈曲后强度的钢板墙受剪承载力,其试验值与本课题建议公式及有限元值计算结果基本一致。     

双波形钢板剪力墙滞回性能研究

为研究双波形钢板剪力墙的滞回性能,利用有限元软件ABAQUS分别建立单波形钢板剪力墙与双波形钢板剪力墙的有限元模型,对2种波形钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的受力机制及滞回性能进行对比分析,研究了内嵌波形钢板的设计参数对双波形钢板剪力墙滞回性能的影响规律,给出了波形钢板设计参数的取值建议。结果表明:与单波形钢板剪力墙相比,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度、承载能力及耗能能力均提高,但其延性有一定程度的降低; 内嵌波形钢板的厚度与波形几何尺寸是影响双波形钢板剪力墙滞回性能的关键参数,随着厚度的增大,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度、承载能力、耗能能力及延性均提高; 随着波长的增加,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度提高,但承载能力及耗能能力降低; 随着波幅的增加,双波形钢板剪力墙的抗侧刚度降低,但承载能力及耗能能力均提高。     

钢板带加强型型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为进一步改善一字型内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙的抗震性能,设计和完成了2个剪跨比为1.0的钢板带加强型内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙低周往复水平加载试验,并与1个未设置钢板带的内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙进行对比分析。试验结果表明:钢板带的设置使剪力墙的水平承载力有显著提升,极限位移角提高20%左右,满足了相关规范极限位移角大于1/100的要求;钢板带的设置使试件破坏模式发生变化,总耗能有大幅度提升;钢板带的设置要适度,不能过强,以免形成新的薄弱区。     

带缝钢板剪力墙性能研究

介绍自由侧边时带缝钢板剪力墙初始抗侧刚度的推导过程和理论根据,提出了缝宽剪切刚度减小系数,并对墙板进入塑性后的刚度退化进行理论探讨;对带缝钢板剪力墙平面外失稳和抗剪极限承载力这两种极限状态进行分析;通过有限元分析,指出竖向荷载、开缝参数等对四边固定带缝钢板剪力墙弹性屈曲临界力的影响,提出提高带缝钢板剪力墙实际工作效率的设想。     

带缝钢板剪力墙性能研究

介绍自由侧边时带缝钢板剪力墙初始抗侧刚度的推导过程和理论根据,提出了缝宽剪切刚度减小系数,并对墙板进入塑性后的刚度退化进行理论探讨;对带缝钢板剪力墙平面外失稳和抗剪极限承载力这两种极限状态进行分析;通过有限元分析,指出竖向荷载、开缝参数等对四边固定带缝钢板剪力墙弹性屈曲临界力的影响,提出提高带缝钢板剪力墙实际工作效率的设想.     

框架-带缝钢板剪力墙抗震性能试验研究

对框架-带缝钢板剪力墙试件在恒定竖向荷载作用下进行低周往复水平加载试验,研究其抗震性能,并考察框架底梁不同边界条件对抗震性能的影响。试验结果表明：框架与带缝钢板剪力墙协同工作性能优越,有限竖向荷载及框架底梁对剪力墙的不同约束条件对剪力墙受力性能影响不大。有限元分析表明,较大竖向荷载对剪力墙受力性能可能有一定的不利影响,并给出了竖向荷载限值。通过有限元模型分析研究了框架和带缝钢板剪力墙的协同工作性能,提出了剪力墙先行屈服且充分发展耗能能力的设计原则应为结构层中剪力墙屈服承载力之和与其刚度之比小于框架系统的该比值。     

低屈服点钢板剪力墙抗震性能研究

在低屈服点钢板剪力墙体系中,内嵌钢板使用低屈服点钢,周边框架使用普通钢材。采用数值方法研究低屈服点钢板剪力墙在单调荷载作用下的抗剪性能和在反复周期荷载作用下的滞回性能。对内嵌钢板的屈服强度和高厚比进行参数分析,用于研究其对结构抗震性能的影响;分析显示低屈服点钢板剪力墙有很好的变形能力和耗能性能且能减小对主框架的影响。     

工字形加劲肋带缝钢板剪力墙破坏机理及其经济性分析

工字形加劲肋带缝钢板剪力墙具有延性好、耗能能力强等优点,可有效避免钢板剪力墙对框架柱产生附加荷载而导致相邻框架柱过早发生破坏。对带缝钢板剪力墙以及工字形加劲肋带缝钢板剪力墙的弹性屈曲特征、滞回性能、应力、应变分布规律等力学性能进行了对比分析。结果表明,工字形加劲肋带缝钢板剪力墙的屈曲临界荷载为无加劲肋带缝钢板剪力墙屈曲临界荷载的2.15倍;工字形带缝钢板剪力墙的滞回曲线稳定且饱满,强化阶段被充分发挥,其抗侧承载力、延性及耗能能力显著提高;工字形加劲肋带缝钢板剪力墙用钢量系数比无加劲肋带缝钢板剪力墙降低了16%。     

带缝钢板剪力墙应用技术探究

带缝钢板(SPWS)通过改变缝参数,实现了对刚度、承载力的灵活调节,并且采用全螺栓连接,安装与拆换方便,因此在现代建筑工程中广泛应用.首先概述了高厚比、开缝情况,以及对带缝钢板剪力墙稳定性的具体影响.其次以某工程为例,在分析这一技术适用性的基础上,分别从竖缝切割型式的选择、等离子切割速度的控制以及螺栓终拧时间的调控、钢板墙位置的校准等方面,总结了带缝钢板剪力墙在实践应用中需要重点把控的技术要点,以方便该技术的应用和推广.     

带缝钢板剪力墙应用技术探究

带缝钢板(SPWS)通过改变缝参数,实现了对刚度、承载力的灵活调节,并且采用全螺栓连接,安装与拆换方便,因此在现代建筑工程中广泛应用.首先概述了高厚比、开缝情况,以及对带缝钢板剪力墙稳定性的具体影响.其次以某工程为例,在分析这一技术适用性的基础上,分别从竖缝切割型式的选择、等离子切割速度的控制以及螺栓终拧时间的调控、钢板墙位置的校准等方面,总结了带缝钢板剪力墙在实践应用中需要重点把控的技术要点,以方便该技术的应用和推广.