T形多腔钢-混凝土组合构件压弯性能研究

多腔钢-混凝土组合构件通过变化截面高厚比可作为组合柱、组合短肢剪力墙和组合剪力墙,灵活地应用在具体结构中,在结构外缘采用T形多腔钢-混凝土组合构件可减少室内结构柱外露。为此,针对截面高厚比为3～8的T形多腔钢-混凝土组合构件开展压弯性能研究。以截面高厚比和试件高宽比为变化参数,对4个T形多腔钢-混凝土组合构件在偏压荷载作用下的压弯力学性能进行了试验研究,并对试件的变形发展过程、破坏模式和承载力进行了分析。在试验研究的基础上,运用有限元模型分析了偏压荷载作用下T形多腔钢-混凝土组合构件的受力全过程和多腔钢管与混凝土的相互作用,并分析了截面高厚比、混凝土强度、钢材强度和钢板厚度等参数对构件压弯力学性能的影响。研究结果表明:构件在偏压荷载作用下发生整体弯曲破坏模式;多腔钢管对核心混凝土的不均匀约束作用表现为腔体角部大于内隔板对混凝土的约束,内隔板中部大于自由边钢板中部对混凝土的约束;截面高厚比是影响构件截面压弯承载力相关曲线的关键参数。在此基础上提出了适用于不同截面高厚比的T形多腔钢-混凝土组合构件的压弯承载力计算公式。     

T形型钢混凝土短肢剪力墙承载力模拟分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对T形型钢混凝土短肢剪力墙试件进行了承载力模拟分析,揭示了T形型钢混凝土短肢剪力墙从弹性应力状态到混凝土开裂,直至构件发生破坏的全过程,并分析了在腹板端部配置型钢后对T形截面短肢剪力墙的受力影响。     

T形短肢剪力墙的延性分析

基于有限元原理分析了混凝土强度等级、轴压比、翼缘宽度和墙肢截面配筋率对T形短肢剪力墙构件延性性能的影响。结果表明:翼缘可以大大改善T形短肢剪力墙的延性性能,增加短肢剪力墙在地震作用下的耗能能力,在设计和墙体的侧移计算中应考虑翼缘的参与作用,翼缘的宽度可取大于8倍翼缘的厚度;随着轴压比的增加,结构的延性性能降低;在混凝土强度等级为C30～C40和配筋率为0.012～0.016时,结构的位移延性相对较好。故在工程设计中,应合理选择这些参数,使短肢剪力墙具有良好的延性,增强结构的抗震能力。     

一字形多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙轴压性能试验研究及有限元分析

完成了6个一字形多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙的轴压试验,研究了此类构件在轴压荷载作用下的受力性能,分析了墙肢高宽比对试件轴压性能的影响。同时,采用有限元软件ABAQUS分析了一字形多腔钢管混凝土短肢剪力墙的力学性能。结果表明:多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙具有较高的承载力及良好的变形能力,随着高宽比的增大,试件承载力略有降低,位移延性系数基本不变。ABAQUS有限元分析结果和试验结果吻合良好,可以较好地模拟多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙的轴压性能,其受力机理与矩形钢管混凝土类似,内隔板可有效约束混凝土。     

T形截面短肢剪力墙的非线性分析

通过对4个T形截面短肢剪力墙试件进行水平低周反复加载试验,研究了墙体的受力特点与破坏模式。应用有限元软件ANSYS建立的非线性模型对影响短肢剪力墙受力特点与破坏模式的主要因素进行了分析。试验和计算所得顶点力-位移骨架曲线符合良好,说明所建非线性模型合理。算例的分析结果表明,T形短肢剪力墙轴压比、腹板端部配筋率对其受力特点具有较显著的影响;通过改变参数,揭示了各种参数变化对承载力和变形性能的影响规律,为工程应用提供了依据。     

外包钢板混凝土T形短肢剪力墙抗剪承载力分析

为了研究外包钢板混凝土T形短肢剪力墙在水平往复荷载作用下的抗剪承载能力,设计了11个T形短肢剪力墙试件,应用ABAQUS有限元分析软件建立了分析模型,对试件施加竖向荷载和水平往复荷载,有限元分析时考虑了材料的非线性。分析了不同肢厚比、不同钢板厚度和不同轴压比等参数对试件抗剪承载力的影响,结果表明:提高钢板的厚度可有效的提高试件的承载能力和耗能能力;控制肢厚比在6左右可有效提高试件的极限荷载,继续增大之后影响不大;控制轴压比在0.3左右时可以有效提高试件极限荷载和延性,轴压比继续增大之后,试件的极限荷载和延性都在下降。根据以上对试件的分析结果,基于叠加法,提出了外包钢板混凝土T形短肢剪力墙试件的抗剪承载力计算公式,计算结果与模拟结果数据吻合较好,可为设计应用提供依据。     

T形截面混凝土短肢剪力墙平截面假设研究

本文利用大型通用有限元软件ANSYS,对钢混凝土短肢剪力墙进行单调荷栽作用下模拟试验分析,对其正截面的受力性能进行分析。结合有限元分析的结果,验证利用平截面假定在短肢剪力墙构件分析的可行性。     

T形短肢剪力墙延性性能研究

利用有限元软件ABAQUS对调整配筋前后T形短肢剪力墙的弹塑性破坏过程进行模拟,分析构件的受力特征及延性性能。     

基于ANSYS的型钢混凝土T形短肢剪力墙的数值分析

利用ANSYS软件对型钢混凝土T形短肢剪力墙采用实体建模的方法进行了数值模拟分析,考虑了混凝土强度等级、墙肢截面高厚比、轴压比对型钢混凝土T形短肢剪力墙受力性能的影响,建立了三组共13个有限元模型试件,对结构在单调水平荷载作用下的延性和承载力进行了比较,得出的结论对型钢混凝土T形截面短肢剪力墙的理论研究和工程应用具有重要的参考价值。     

带加劲肋多腔双层钢板-混凝土组合剪力墙有限元分析

基于带加劲肋多腔双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验的试验结果,采用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型。对加载全过程中组合剪力墙的力学性能进行分析,有限元模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上,分析了影响组合剪力墙力学性能的主要因素,包括混凝土强度、钢材屈服强度、钢板厚度和拉条的布置形式。结果表明:提高混凝土强度能提高组合剪力墙的承载力,但当混凝土强度高于C60时,承载力提高缓慢;提高钢材屈服强度能较明显地提高组合剪力墙的承载力;增大钢板厚度,组合剪力墙的承载力呈线性趋势增长,且初始刚度和变形能力也提高;拉条间距减小,组合剪力墙的承载力有所提高。     

T形短肢剪力墙弹塑性受力性能优化分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对T形短肢剪力墙的弹塑性性能进行了优化分析.分别对常规、带暗柱和带暗支撑的T形短肢剪力墙,进行了承载能力和变形能力的分析.结果表明:常规短肢剪力墙截面高厚比在6.5左右时,受力性能较好;带暗柱及暗支撑肢力墙的受力性能明显优于常规剪力墙,但暗柱及暗支撑的配筋率在超过一定值时,增加配筋率所产生的效果并不明显.本文的研究,对短肢剪力墙的设计具有一定的参考价值.     

T形与L形截面局部设缝短肢剪力墙扭转性能有限元分析

针对T形与L形截面局部设缝短肢剪力墙抗扭性能,分别对墙体底部局部设缝2个T形截面以及2个L形截面短肢剪力墙试件进行扭转性能有限元分析,并与扭转加载试验进行对比,结果表明有限元分析结果与试验基本吻合。     

钢框架短肢组合钢板剪力墙结构优化分析

钢框架短肢组合钢板剪力墙结构是一种适用于小高层的建筑新型框架剪力墙结构,它具有良好的抗震性能。以影响结构抗震性能的内嵌钢板宽厚比、面外墙板约束及钢板边界约束等4个因素进行了分析。通过总结各影响因素,进行了结构单元动力响应的数值模拟分析,提出了组合钢板剪力墙与钢框架的合理抗侧刚度比及合理的内嵌钢板剪力墙宽厚比。优化后的结构模型试验证明:当钢框架短肢组合钢板剪力墙结构中各构件在整个结构中达到最优设计,同时抗侧刚度比在0.42~0.45之间时,结构整体具有较高的水平承载能力,良好的抗震和耗能能力。最后提出了钢框架短肢组合钢板剪力墙的优化设计建议。     

T形短肢剪力墙空间弹塑性刚度矩阵

根据短肢剪力墙结构的受力和变形特点，介绍了T形短肢剪力墙的有关模型，利用变分原理指导了T形短肢剪力墙的空间单元刚度矩阵，为短肢剪力墙结构空间弹塑性分析提供了新的思路。     

高层短肢剪力墙非线性有限元分析

随着经济的发展,人们对建筑的要求也越来越高,传统的框架结构体系结构构件体积较大,占用建筑的使用面积,且梁柱外露;剪力墙结构的墙体布置使得建筑平面布局缺乏灵活性,不能最大化发挥建筑的功能,本文利用ABAQUS对短肢剪力墙的非线性有限元分析,对不同界面形式的短肢剪力墙抗震做了分析。     

短肢剪力墙的非线性有限元分析

基于 2组 6个短肢剪力墙 (SL W)试件在低周反复荷载作用下的试验研究 ,利用有限元软件 ANSYS对上述试验进行非线性有限元分析。数值结果表明 ,数值计算与试验结果符合较好。并为实际工程的截面设计提供了有意义的理论分析和试验依据。     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型.理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼.根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算...     

M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为避免小剪跨比剪力墙在地震下发生脆性剪切破坏,提出一种M型钢-混凝土组合剪力墙,采用M型钢作为剪力墙竖向分布钢筋,具有整体性能好、抗扭刚度大、施工效率高等特点,在大震下呈现分缝受力的破坏模式,表现出良好的抗震性能。采用ABAQUS有限元软件对M型钢-混凝土组合墙体进行非线性拟静力分析,研究不同免拆模板类型、轴压比、水平钢筋配筋率对墙体的抗震性能的影响,对墙体的塑性损伤分布情况进行对比分析。结果表明：有限元模拟结果与试验结果吻合程度良好,墙体混凝土损伤呈两阶段分布。M型钢-混凝土组合墙体具有较大的承载力和抗侧刚度,免拆模板类型对墙体抗震性能影响不大,降低水平钢筋配筋率会使墙体承载力显著下降,加速刚度衰减,延性和耗能能力显著增强,减小轴压比会降低墙体承载力,但延性系数有所提高。     

高轴压比钢-混凝土组合剪力墙压弯性能试验研究

通过对13片不同形式的高轴压比、大剪跨比剪力墙进行往复水平力加载试验,研究墙体两端暗柱设置型钢、墙身增设内藏钢板等形式组合剪力墙的压弯承载力、延性性能及破坏机理。试验结果表明:基本试件、两端暗柱设置型钢试件、内藏钢板试件的破坏过程相近,两端暗柱设置型钢试件和内藏钢板试件裂缝条数较多、宽度较小,内藏钢板试件的破坏情况相对较轻;两端暗柱设置型钢、增设内藏钢板,对压弯承载力、变形能力提高显著;组合剪力墙轴压比计算可以计入两端型钢和内藏钢板的作用。根据试验结果,提出钢板组合剪力墙压弯承载力计算的建议公式。     

T形型钢混凝土短肢剪力墙斜截面承载力影响因素研究

为了确保T形型钢混凝土短肢剪力墙发生延性剪切破坏,在对其破坏机理进行试验研究的基础上,采用ANSYS有限元分析软件模拟其破坏形态。在分析过程中考虑水平钢筋的配筋率、混凝土强度、轴压比以及型钢配钢率等影响因素的作用。结果表明：水平钢筋体积配筋率、混凝土强度以及型钢配钢率可以明显改变构件的承载力和延性。