框架剪力墙结构中剪力墙设计及实例分析

框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,这种剪力墙称为框架剪力墙,由它们构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度。文章结合工程实例讨论了在框-剪结构中如何布置剪力墙才能有效的增强结构的抗震性能,验证了剪力墙的合理设置对结构的抗震起到了关键性作用,并针对框-剪结构总结了几点改善结构抗震性能的措施和设计方法。     

钢框架-装配式两边连接薄钢板剪力墙抗震性能试验研究

该文提出了一种适用于装配式高层钢结构的两边连接间断式盖板钢板剪力墙连接节点（DCPC）,分别对一个带DCPC的装配式两边连接钢框架-钢板剪力墙试件（FPSPSW）和一个两边焊接钢框架-钢板剪力墙试件（FWSPSW）进行了低周往复加载试验,研究了两种不同连接形式的钢框架-钢板剪力墙试件的抗震性能,得到了两组试件各自的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线及抗震性能指标等,对比分析了两者的破坏特征、延性性能、耗能能力及刚度退化等力学性能。结果表明:带DCPC的装配式两边连接钢框架-钢板剪力墙具有良好的抗震性能;结构本身符合"强框架弱墙板、强柱弱梁"的抗震设计理念;DCPC节点在不损失抗震性能的基础上,可提供比传统焊接钢板剪力墙结构更好的耗能能力,且保证了良好的震后可修复功能。     

框架剪力墙结构抗震地震易损性分析

为了提升剪力墙抗震效果,降低对应的易损性,该文分析了框架剪力墙结构抗震地震易损性。建立异形柱框剪结构,构建塑性抗震易损模型,采用增量动力法进行剪力墙抗震易损性分析。结果表明：随着震动幅度以及强度逐渐增加,墙体结构也会发生等效变化,部分区域会形成弯曲状,此时的易损斜率是较高的;反之,震动的幅度以及强度逐渐下降,墙体结构所形成的弯曲状得到了有效控制,此时的易损斜率相对较小,解决了框架剪力墙损坏的问题,为后续的施工建设营造更加安全稳定的环境。     

方钢管混凝土框架内置两侧开洞薄钢板剪力墙的抗震性能研究

分别对单跨2层1/3比例的方钢管混凝土框架内置两侧开洞薄钢板剪力墙和未开洞薄钢板剪力墙进行了低周反复荷载试验,对比分析了方钢管混凝土框架内置薄钢板剪力墙的受力机理和破坏机制。采用有限元软件ABAQUS对试验试件进行了非线性数值分析,并将数值分析结果与试验结果进行对比,研究其抗震性能。结果表明:方钢管混凝土框架内置两侧开洞和未开洞薄钢板剪力墙均具有较高的承载力、良好的耗能能力和刚度,破坏机制符合“弱板强框架”的抗震理念,基本达到双重抗震设防目标。利用有限元足尺模型研究了钢板剪力墙开洞率、轴压比对结构抗震性能的影响,结果表明:开洞率的增大使结构承载力和耗能能力减小,但对刚度退化影响较小;轴压比对结构承载力、滞回耗能和刚度退化等影响很小。     

带耗能支撑再生混凝土框架-剪力墙结构振动台试验研究

为了研究带耗能支撑再生混凝土框架-剪力墙结构的抗震能力,进行2个框架-剪力墙结构模型的模拟地震振动台试验研究,其中1个为再生粗骨料混凝土普通框架-剪力墙结构,1个为再生粗骨料混凝土带耗能支撑框架-剪力墙结构。对比分析了2个模型不同受力阶段的动力特性、地震反应及破坏形态,结果表明:耗能支撑能明显提高再生混凝土框架-剪力墙结构的抗震能力,使其较好地满足现行抗震设计规范要求。     

论剪力墙抗震结构的优化设计

由于剪力墙结构抗侧刚度大,整体性好,且外观整齐,一般的高层住宅多选用剪力墙结构。怎样确定剪力墙刚度,如何做好高层建筑剪力墙结构的优化设计,真正做到技术先进的基础上经济合理是结构设计人员不断探讨的难题。目前我国采用的方法一般是依据设计经验,先进行剪力墙的结构设计,再进行抗震的结构验算,但这种方法主要依靠于设计者的经验和技能。优化设计,即在多个设计的方案中找到最为适宜的设计方法,合理的确定了剪力墙的刚度。我国作为一个多地震的国家,建筑的抗震设计和结构的抗震分析有着十分重要的地位,以建筑抗震的设计规范作为构件的优化设计约束条件,对剪力墙抗震结构的优化设计的概念、方法以及内容做详细的阐述。     

高轴压比下内藏桁架的混凝土组合中高剪力墙抗震性能研究

轴压比是剪力墙抗震设计中一个重要的控制因素,它直接关系到剪力墙的抗震性能。该文进行了5个1/3缩尺的轴压比为0.5的中高剪力墙的抗震性能试验研究。包括:1个普通混凝土剪力墙、1个内藏钢框架混凝土剪力墙、1个内藏钢筋桁架混凝土剪力墙、1个内藏钢框架-钢筋桁架剪力墙及1个内藏钢桁架混凝土剪力墙。在试验研究基础上,对比分析了各剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好。试验表明:内藏钢框架及内藏桁架混凝土剪力墙的抗震性能比普通混凝土剪力墙明显提高。     

叠合板式剪力墙T型、L型墙体抗震性能试验研究

采用试验方法,研究叠合板式混凝土剪力墙T型、L 型拼接墙体抗震性能。分析了叠合板式剪力墙结构体系抗震设计关键技术研究现状。对叠合板式混凝土剪力墙试件进行非线性推覆研究和非弹性动力响应分析,重点研究影响T型、L型拼接构件抗震性能的滞回曲线、骨架曲线、刚度下降曲线和延性性能。研究结果表明:叠合板式剪力墙与全现浇剪力墙的抗震性能基本一致。根据试验结论,提出叠合板式混凝土剪力墙结构基于性能的抗震设计方法。编制出的地方规范已经发布并得到应用。     

配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震设计

阐述了配筋砌块砌体剪力墙结构在高层建筑中的应用现状和可行性。通过对多道抗震设防、剪力墙连梁、芯柱等问题的定性分析探讨其抗震性能,提出配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震设计要点。现有的设计实例表明,合理的构造措施将显著提高结构的抗震性能。     

框支短肢剪力墙加腋梁式转换结构抗震性能研究

为了研究框支短肢剪力墙加腋梁式转换层结构的抗震性能,分别对一榀框支短肢剪力墙加腋梁式转换框架及一榀相同尺寸的不加腋梁式转换框架进行了竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的拟静力试验。试验表明1)加腋梁式转换结构可明显增强支座区段的抗剪承载力,有效减小转换梁尺寸,且更易实现"强柱弱梁,强剪弱弯"的抗震设计原则;2)加腋梁式转换结构,只要设计合理,可以获得较好的抗震性能。     

预应力预制混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计方法及应用

该文提出一种采用弹塑性位移谱的直接基于位移的抗震设计方法,对预应力预制混凝土剪力墙结构进行设计,依据初步设计的结构几何参数得到结构的屈服位移,根据大震作用下的设计目标位移,计算相应的延性系数,通过弹塑性位移谱获得结构的周期,从而得到基底剪力,根据基底剪力和倾覆弯矩对剪力墙截面进行设计。然后针对通过该方法设计的4种不同层高的预应力预制剪力墙结构,使用有限元分析软件OpenSees对结构进行弹塑性时程分析,分析结果表明通过直接基于位移的设计实现了预应力预制剪力墙结构的预期抗震性能目标。     

双肢剪力墙结构弹塑性性能试验研究

本文通过对３榀钢筋混凝土双肢剪力墙结构试验模型的弹塑性全过程分析及与试验结果比较，研究了影响双肢剪力墙结构抗震性能的主要因素和弹塑性发展的一般规律。试验研究和理论分析都表明，经过延性设计的双肢剪力墙是一种理想的抗震结构形式。     

钢板剪力墙-RC框架结构基于能量平衡的大震塑性设计

两边连接屈曲约束钢板剪力墙具有承载力高、耗能能力强、延性好等优点;而且在结构中布置灵活,能够减小对框架柱的作用力,避免框架柱过早发生破坏.为确定墙体在结构中的布置方式以使结构抗震性能充分发挥,提出了钢板剪力墙-RC框架结构基于能量平衡的大震塑性设计方法.设定结构预期的整体破坏模式和目标位移,基于能量平衡原理计算结构的设...     

内嵌钢板及边缘框架相互作用对带连梁低屈服点钢板剪力墙结构受力性能的影响

为满足快速发展的高层建筑结构对抗震性能及空间灵活性的要求,将高耗能能力、高延性的低屈服点钢材与带连梁钢板剪力墙组合成新型带连梁低屈服点钢板剪力墙结构体系。采用有限元软件ABAQUS建立带连梁钢板剪力墙结构模型,结合国内外已有的典型试验结果验证数值方法的有效性。在此基础上,设计5个不同耦合度的低屈服点钢板剪力墙结构模型进行单调和循环加载,对比分析其损伤机制、承载性能及滞回耗能能力,探讨内嵌钢板与边缘框架的相互作用对结构及构件受力性能的影响,给出设计建议。结果表明:带连梁低屈服点钢板剪力墙结构内嵌钢板与边缘框架相互作用能够有效提高整体结构承载力、承载效率以及耗能能力。综合考虑材料利用率、承载能力及耗能能力,建议连梁耦合度控制在0.45以内。随着连梁耦合度的提高,边缘框架分担剪力多至60%,内部框架柱的轴力显著减小,连梁转角不断减小。因此,在带连梁低屈服点钢板剪力墙结构设计过程中应充分考虑内嵌钢板与边缘框架的相互作用,适当减小内嵌钢板设计厚度及边缘框架截面尺寸,提高材料利用率及设计经济性。同时,与纯框架抗侧性能相比,内嵌钢板与边缘框架的相互作用有效提高了边缘框架的初始抗侧刚度及承载力。     

剪力墙非线性宏观单元的研究与单元开发

罕遇地震作用下剪力墙构件易进入塑性阶段而发生弹塑性损伤,准确地模拟剪力墙构件进入非线性状态后的力学行为对评价剪力墙结构的抗震安全性及基于性能的抗震设计具有重要的意义.通过面向对象语言编制了基于宏观单元的结构弹塑性分析软件平台MESAP及多竖向弹簧剪力墙单元(MVLEM),采用材料本构及Fischinger学者提出的轴向...     

考虑边缘框架贡献的钢板剪力墙结构设计

传统钢板剪力墙结构在设计时假设内嵌钢板承担100%的水平作用, 未量化考虑边缘框架的贡献, 但分析表明, 在梁柱刚接的情况下边缘框架对侧向承载力的贡献不能忽略。通过钢板剪力墙结构的塑形极限状态分析, 提出考虑边缘框架贡献的钢板剪力墙结构设计方法。对边缘框架梁(HBE)和边缘框架柱(VBE)进行受力分析, 推导考虑轴力影响的VBE截面设计公式并将其应用于考虑框架贡献的侧向承载力公式中, 确定内嵌钢板与边缘框架的剪力分配公式。通过对单层单跨的钢板剪力墙结构的算例分析, 验证剪力分配公式的适用性。最后分别采用传统设计方法和考虑框架贡献设计方法设计9层钢板剪力墙结构并对其进行非线性动力时程分析, 计算结果表明:两种方法设计的结构层间位移角均满足规范限值(1/50), 验证了该设计方法的合理性;在总用钢量方面, 采用考虑框架贡献设计的结构节省钢材6.48%, 较为经济。     

RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险决策分析

目标倒塌风险的决策是建筑结构一致倒塌风险抗震设计的关键科学问题之一。以按现行规范设计的钢筋混凝土 （RC） 框架-剪力墙结构为研究对象,采用第二代基于性能的地震工程方法,对 5 个不同设防等级的12 层 RC 框架-剪力墙结构进行了概率地震损失评估,将直接经济损失、停工时间和人员伤亡数量统一货币化,同时考虑建筑结构服役期内的成本投入,根据设计基准期内总经济成本最小原则,决策得到 RC 框架-剪力墙结构的一致倒塌风险。研究结果表明：决策得到的不同设防等级 RC 框架-剪力墙结构的一致倒塌风险为 50 年倒塌概率 0.26%(相当于年平均倒塌概率为 5.26×10_-5),与欧洲的一致倒塌风险目标 50 年超越概率 0.25% 非常接近,决策结果可为风险导向地震动区划图编制以及一致风险抗倒塌设计提供理论基础。     

再生混凝土框架-剪力墙结构抗震研究与应用

笔者对再生混凝土建筑结构的抗震性能进行了较为系统的研究,该文完成了2个框架-剪力墙结构模型低周反复荷载下抗震性能试验研究,模型均按1/2.5缩尺,其中模型1为全再生混凝土结构,模型2为底部普通混凝土、上部全再生混凝土结构。对比分析了2个试验结构的破坏特征、滞回性能、延性、刚度及耗能能力。进行了再生混凝土框架-剪力墙结构的弹塑性有限元分析,分析结果与试验结果符合较好。试验和分析结果表明:全再生混凝土结构与底部普通混凝土、上部全再生混凝土结构的承载力、刚度退化规律、弹塑性变形能力、耗能能力、屈服机制、破坏特征均接近;经合理设计,再生混凝土在8度及以下地震区的多层结构和高层结构上部受力较小的楼层应用可满足要求。     

对底部框架抗震墙砖房抗震设计的探讨

基于对底部框架抗震墙结构抗震设计要求的分析,从底部框架抗震墙设计、过渡层设计出发,给出了抗震设计中应注意的几个问题,如:注重概念设计、控制侧移刚度比、使结构体系合理等。合理设计底部框架抗震墙砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。     

关于底部框架——抗震墙砌体建筑的结构设计探讨

基于对底部框架抗震墙结构抗震设计要求的分析,从底部框架抗震墙设计、过渡层设计出发,给出了抗震设计中应注意的几个问题。