钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过四片钢筋混凝土剪力墙试件在低周反复荷载作用下的试验,对不同轴压比和不同配筋形式的试件的破坏形态及破坏机制、耗能能力、延性性能等进行了对比研究。试验表明随着轴压比的增大,剪力墙的承载力增大,但同时延性和耗能减小,抗震性能降低;下部配有斜向对角腹筋的剪力墙的耗能要稍高于普通剪力墙,斜向钢筋的存在对阻止底部的剪切滑移起到了作用。     

灌浆UHPC连接的装配式空心剪力墙抗震性能研究

为探究灌浆UHPC连接的装配式空心剪力墙的抗震性能和破坏机理,对参考文献中的试验结果进行计算分析,在验证有限元参数有效性的基础上,设计了同尺寸的装配和现浇模型,对比其在低周往复荷载下的破坏形态、承载能力及刚度退化等抗震性能指标,并进行参数化分析,探讨了装配式模型的影响因素(孔洞率、轴压比、边缘钢筋直径等)。结果表明：装配式模型和现浇模型峰值承载力偏差在合理范围之内,装配式模型较现浇模型有较好的延性;孔洞率超过30%或高宽比大于2时模型的延性出现下降,因此孔洞率应控制在30%以内,高宽比应取为2;边缘钢筋直径和轴压比在一定范围内可提升模型的峰值承载力,但边缘钢筋直径或轴压比过大,模型的延性出现下降。     

修复震损装配式剪力墙抗震性能试验研究

对震损建筑进行加固修复能快速恢复震后的正常生活秩序,降低灾后重建的资金投入.随着装配式建筑的广泛应用,有必要针对装配式建筑震损修复后的抗震性能开展研究.本文采用两种不同方法对震损的装配式剪力墙进行修复,分别是高强灌浆料置换破损混凝土法和植筋并用钢筋网片包裹增大截面法.采用拟静力试验和有限元分析,对比修复的震损装配式剪力墙与原剪力墙在破坏模式、承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等方面的变化,以综合评价两种方法修复剪力墙的抗震性能.研究表明,两种修复方法都能够使装配式剪力墙的承载能力得到恢复,延性和耗能能力得到提高;使用植筋并用钢筋网片包裹增大截面法修复的试件破坏特征是钢筋网片拉断,其约束作用充分发挥,震损修复效果更好.采用的两种修复方法,施工简便、成本低,为此类结构的震损修复提供有益参考.     

半装配式再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验

为研究半装配式单排配筋混凝土剪力墙结构的抗震性能以及再生混凝土在预制剪力墙中的应用效果,设计了4个不同轴压比下工字形半装配式单排配筋普通混凝土和再生混凝土剪力墙试件,试件由底部带预留孔的上层预制剪力墙、带墩头竖向分布钢筋的基础梁、二者之间的坐浆层以及纵横墙交接处的现浇暗柱组成,基础梁顶部伸出的单排竖向墩头钢筋伸入上层预制墙体底部的预留孔中,采用灌浆锚固的方法连接,并进行了低周反复荷载试验,分析了各个试件的破坏特征、承载力、刚度以及耗能等.结果表明:在水平荷载作用下,预制剪力墙与基础梁之间的连接部位出现水平通缝并产生较小滑移,墙身分布着X形交叉斜裂缝;随着轴压比的增大,试件的承载力提高,但延性较差;再生混凝土试件的破坏形态和受力性能与普通混凝土试件相近,再生混凝土可用于工厂预制的结构构件中;半装配式单排配筋混凝土剪力墙构造简单、施工方便,且抗震性能良好,可用于低多层剪力墙结构中.     

带外部填充墙的装配式剪力墙结构抗震性能研究

为研究外部填充墙对装配式剪力墙抗震性能的影响,设计并制作了一栋两层带预制(PC)填充墙的1∶3缩尺装配式剪力墙试件,通过振动台试验得到不同地震烈度下剪力墙结构的变形形态、楼层最大加速度、楼层最大相对位移及层间位移角等特性,同时采用有限元仿真方法对该试件受力性能进一步研究。结果表明,Y向上设置预制填充墙对剪力墙结构提供了一定的抗侧刚度,减小了该方向上的结构变形,在结构设计时建议考虑其对结构整体刚度的影响。墙体裂缝主要分布在连梁部位、门窗洞口角部及墙肢部位,最终由于墙肢部位混凝土压裂形成通缝而失去承载力。采用壳体单元建立的有限元模型,其计算所得到的结构损伤变形、各楼层加速度响应曲线、位移响应曲线与试验结果较为一致,验证了文中有限元建模方法及结果的正确性。     

装配式剪力墙结构新型连接节点的构造与抗震性能研究

装配式结构具有快速施工,节能环保的特点,装配式剪力墙结构符合我国住宅产业化的要求.预制墙体连接技术是制约装配式剪力墙结构使用及抗震性能的关键,提出一种适用于装配式剪力墙连接的新型节点连接技术,通过节点的静力试验及试件低周反复荷载试验,研究和评价新型节点连接的抗震性能,并在试验基础上改进节点连接构造.结果表明:该连接技术锚固性能可靠.在选择合理钢筋埋深和设计的情况下,运用这种连接方法的装配式剪力墙水平缝和竖直缝试件具有与现浇试件相当的抗震性能.     

基于分层壳的装配式剪力墙抗震性能模拟分析

预制装配式混凝土结构在我国得到了大力发展,其中剪力墙结构体系应用最为广泛,如何准确和高效地模拟装配式剪力墙构件及体系的抗震性能是设计中亟须解决的关键问题之一。为了兼顾计算精度和成本,基于分层壳单元和考虑钢筋与混凝土滑移效应的Clough本构模型,建立了现浇和装配式剪力墙抗震性能分析的有限元模型。结合已有现浇和装配式剪力墙抗震性能试验,对所建立的有限元模型进行了试验对比验证,重点分析了不同模型参数取值对不同形式的剪力墙滞回性能模拟结果的影响规律。结果表明:基于分层壳的模型可以很好地模拟以弯曲破坏为主的剪力墙抗震性能,包括捏拢效应和刚度退化等性质;对于以剪切破坏为主的剪力墙,模型也能较好反映其损伤及破坏等定性规律,但是滞回曲线的刚度退化还存在一些差异,说明现有的弹塑性损伤本构还不能很好地反映往复加载下混凝土的剪切行为。该研究可为装配式剪力墙结构体系的抗震性能分析和评估提供参考。     

带暗支撑剪力墙抗震耗能性能试验及计算分析

提出了的钢筋混凝土带暗支撑剪力墙是在普通带坚和墙板配筋基础上,对各各板条加配Ｘ型支撑钢筋后形成的。它仍采用剪力墙板的延性,并用坚缝处的砼键控制初始刚度,同时增设Ｘ型暗支撑以提高后期的抗震承载力。这种新型剪力墙具有良好的抗震性能,并已用于工程。     

装配式墙与梁平面内连接节点抗震性能

目的研究装配式墙梁平面内梁端节点在反复加载时的抗震性能,为预制装配式混凝土节点的实际工程应用提供依据.方法设计了2个装配式剪力墙与梁平面内连接试件和1个现浇剪力墙与梁平面内连接试件,对试件进行拟静力实验,对比两种节点在低周往复加载形式下的破坏模式.结果各个试件的开裂、屈服、破坏过程基本相同.与现浇试件相比较,由于装配式试件在制作时在新老混凝土结合面未做特殊处理,导致装配式试件的各阶段承载力略小于现浇试件.与现浇试件相比较,两个装配式试件的位移延性系数均比现浇试件小,但相差均不超过11%.结论按照现浇试件配筋及尺寸制作的装配式试件能够达到与现浇试件相近的承载力、延性以及抗震耗能能力.     

空心钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过空心钢筋混凝土剪力墙1／2比例模型在低周反复水平荷载下的试验，探讨了这种剪力墙的破坏机理，变形特征。分析了这种剪力墙抗震性能和斜截面抗剪承载能力。给出这种墙的抗剪承载力计算公式，计算结果与试验结果符合较好。     

短肢剪力墙结构的抗震性能比较与研究

结合一具体小高层住宅,将短肢剪力墙结构与框架—剪力墙结构的抗震性能进行对比,并进行结构在罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,评价其抗震性能。短肢剪力墙结构由一般剪力墙结构发展而来,又吸取了异形柱结构室内无楞角的优点,同时较易满足各种建筑平面要求,布置灵活、可以开较大的门窗洞口、采光通风效果好,较一般剪力墙结构而言,有重量较轻、节省材料、减小地震作用等优点,因此短肢剪力墙结构在高层建筑特别是高层住宅建筑中得到了日益广泛的应用。     

新型装配式剪力墙水平连接装置的力学性能

装配式剪力墙结构连接节点/水平接缝的力学性能对装配式结构起着至关重要的作用,为了提高装配式剪力墙结构的抗震性能,本文结合消能减震技术设计研发了一种新型装配式剪力墙水平连接装置。通过该设计,制作了2种不同螺栓数量的水平连接装置,并对其进行了不同正弦加载频率下的动态力学性能试验,探究了不同螺栓预紧力、加载频率及螺栓数量对装置力学性能的影响规律;探究了装置摩擦升温对其力学性能的影响规律。结果表明:该装置在保证结构可靠连接的同时,又能依靠装置的内部摩擦消耗大量地震能量,从而有效减小结构地震响应,保护主体结构。此外,螺栓预紧力与装置的耗能能力和割线刚度基本呈线性关系,但对等效阻尼比影响不大;水平连接装置的力学性能几乎不受加载频率的影响;增加螺栓数量可大幅提高装置耗能能力;螺栓预紧力与加载频率均是装置温度升高的重要影响因素,但装置温度变化对其力学性能影响不大。     

横向约束钢筋新配筋方案高性能混凝土剪力墙抗震性能的试验研究

为改善高性能混凝土剪力墙的变形能力,提出了在截面两端采用横向约束钢筋新配筋方案———分段约束高强箍筋,并按性能设计理论设计了4个高性能混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验;分析了轴压比、约束箍筋数量及范围等因素对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响.研究结果表明,横向约束钢筋新配筋方案能有效增大高性能混凝土剪力墙截面的约束效果,根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量和范围,可以明显改善高性能混凝土的脆性,使高性能混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求.     

耗能低剪力墙的非线性有限元全过程分析

应用ANSYS5．7结构分析软件,对一种新型耗能低剪力墙进行了三维有限元非线性分析,研究了该耗能低剪力墙的破坏形态、耗能能力、延性、承载力,并与普通钢筋混凝土低剪力墙进行了对比;计算结果与实验结果吻合较好,可以采用该模型进一步分析该耗能剪力墙的抗震性能,并建立抗震设计方法。     

套筒灌浆搭接连接的L型预制剪力墙抗震试验

为研究套筒灌浆搭接连接的L型预制剪力墙的抗震性能,进行了1片现浇墙和2片竖向钢筋采用Ⅰ型、Ⅱ型套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)连接的预制墙拟静力试验,研究了试件的破坏形式、滞回性能、特征荷载、变形、钢筋和套筒应变等。结果表明：预制墙裂缝开展情况与现浇墙基本一致,破坏形式为弯剪破坏;现浇墙破坏出现在边缘墙脚处,而预制墙底部由于套筒约束,薄弱截面上移,破坏时套筒上方混凝土压碎,钢筋压屈;当现浇和预制试件墙体底部箍筋、水平分布钢筋加密时,采用Ⅰ型接头连接的预制墙的开裂、屈服、峰值荷载,刚度,延性和耗能能力与现浇墙相当,采用Ⅱ型接头连接的预制墙的各项指标均优于现浇墙;两种接头在预制墙中均能有效传递钢筋应力,套筒在加载过程中基本处于弹性状态;由于APC接头刚度大,预制墙最大平面外位移绝对值小于现浇墙,但预制试件由于水平接缝影响,平面外扭转出现损伤变形累积。     

新型承重围护保温一体化墙体抗震性能试验研究

为实现钢结构装配式住宅承重围护保温一体化的目标,提出一种设置暗支撑的承重围护保温一体化墙体。墙体内部为支撑钢框架,填充发泡水泥等保温隔热材料,外部设置双向钢筋网并浇注砂浆层作为保护层。框架内填充发泡水泥对结构的水平承载力和抗侧刚度有较大影响,以暗支撑设置、墙体高宽比为变化参数,对6榀单层单跨承重围护保温一体化墙体进行低周反复加载试验,得到各试件的水平承载力、抗侧刚度和滞回特性。结果表明：设置暗支撑能够明显提高新型承重围护保温一体化墙体的水平承载力和抗侧刚度;相比纯钢框架,新型承重围护保温一体化墙体具有更高的水平承载力和抗侧刚度,其耗能能力和变形能力也更强;高宽比对墙体抗侧性能影响显著,高宽比越大,墙体的水平承载力、抗侧刚度、耗能能力均越小。给出了新型承重围护保温一体化墙体的水平承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

基于有限元分析的空斗墙砌体结构抗震性能研究

通过对广大南方乡村地区存在的空斗墙砌体结构进行相关动力检测,建立了不同工况的空斗墙砌体结构有限元模型,采用模态分析法对其结构响应进行定性判断,并运用反应谱分析法对其结构抗震性能进行评估分析.结果表明,相同烈度下空斗墙所受的平均剪应力约为同尺寸实砌墙的55%;空斗墙房屋的门窗洞口、纵横墙交接、楼板和墙体搭接、突出的楼梯间...     

装配式剪力墙水平拼缝钢筋浆锚搭接抗震性能试验

为综合评价水平拼缝采用竖向钢筋浆锚搭接的装配式混凝土剪力墙抗震性能,采用2个装配式和1个现浇的足尺试件进行低周反复荷载试验.试验结果表明:对于破坏形态,装配式混凝土剪力墙内墙试件与现浇试件基本相同,装配式混凝土剪力墙外墙试件与现浇试件有区别;各试件的滞回曲线均较饱满,骨架曲线走势基本一致,耗能能力接近;各试件极限位移角1/56～1/49,位移延性系数均为4;装配式混凝土剪力墙试件较现浇试件初期刚度有所降低,外墙试件水平拼缝上移后,承载能力有所提高.     

墙趾可更换竖波钢板剪力墙抗剪承载力

针对钢板剪力墙在地震作用下墙趾容易出现应力集中,导致剪力墙局部屈曲和脆性破坏的问题,设计墙趾可更换竖波钢板剪力墙,即在剪力墙墙趾塑性区安装耗能阻尼器. 通过拟静力试验将墙趾可更换竖波钢板剪力墙与传统竖波钢板剪力墙的抗震性能进行对比. 研究墙趾可更换竖波钢板剪力墙的破坏模式、滞回性能、延性和耗能能力、强度和刚度退化以及墙趾阻尼器的可更换性. 试验结果表明：与传统竖波钢板剪力墙相比,墙趾阻尼器的安装不仅可以显著提升墙趾可更换竖波钢板剪力墙的抗侧刚度,也能进一步加强其抵抗面外失稳的能力. 利用ABAQUS有限元软件详细讨论墙趾可更换竖波钢板剪力墙波形钢板厚度、波角、阻尼器腹板厚度对抗剪承载力的影响,并给出墙趾可更换竖波钢板剪力墙的抗剪承载力计算公式.     

不同边缘构件约束的剪力墙抗震性能

采用空间纤维模型作为宏观分析工具,提出了一个考虑刚度退化、强度退化和捏拢效应等特征的剪切力-变形滞回模型,对采用3种不同端部约束的剪力墙模型进行了反复加载非线性模拟分析,取得了与试验结果吻合的计算结果,证明所采用的计算方法能有效地模拟剪力墙构件在不同端部约束条件下的抗震性能和破坏机理.然后利用该分析方法对一系列不同端部约束形式剪力墙进行分析比较,来进一步探求端部约束对剪力墙抗震性能的影响规律.