开洞砌体填充墙混凝土框架结构的非线性有限元分析

基于合理的单元类型和材料本构关系,采用大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对开洞砌体填充墙钢筋混凝土框架结构进行了三维有限元分析,并在试验的基础上进一步研究了开洞率对砌体填充墙钢筋混凝土框架结构性能的影响.结果表明,所建立的有限元模型可较好地模拟开洞填充墙钢筋混凝土框架结构的非线性性能;开洞率越大,砌体填充墙钢筋混凝土框架的承载力越小,但当开洞率超过60％时,其承载力与纯框架相差不大.     

多层砌体填充墙框架结构的非线性有限元分析

采用ABAQUS软件中非线性分析常用实体单元C3D8R模拟混凝土框架和砌体填充墙,杆单元T3D2模拟钢筋,弹簧单元SPRINGA模拟框架和填充墙体的连接,建立了有限元非线性分析模型。对4榀单跨双层和1榀单跨单层砌体填充墙钢筋混凝土框架结构模型进行了非线性有限元分析,同时将计算值与试验值进行了比较,论证了有限元分析的可行性,进一步分析了砌体填充墙对框架结构性能的影响。     

带竖缝砌体填充墙框架结构的非线性有限元分析

采用ABAQUS软件中非线性分析常用实体单元C3D8R模拟混凝土框架和砌体填充墙,杆单元T3D2模拟钢筋,弹簧单元SPRINGA模拟框架和填充墙体的连接,弹簧单元SPRING1模拟填充墙与地面的连接,建立了带竖缝砌体填充墙框架结构的有限元非线性分析模型.对1榀裸框架结构模型和3榀带竖缝砌体填充墙框架结构模型的性能进行了非线性有限元分析,并与试验结果进行了比较.分析表明,理论值与试验值符合较好,说明所建立的有限元分析模型可以较好地模拟带竖缝砌体填充墙框架结构的性能,为进一步分析这种结构的性能提供基础.     

砌体填充墙框架抗震性能数值模拟方法分析

从砌体填充墙建模方式、框架与填充墙接触关系模拟方法和数值分析方法的选择3个方面对填充墙框架结构水平受力性能数值模拟方法进行剖析,并以上海外滩早期历史建筑钢框架低周反复加载试验研究为基础,对整体式和分离式2种有限元建模方法进行对比分析,发现考虑墙-框界面接触关系、将砌体作为均质连续材料的整体式有限元模型能够较好地反映填充墙钢框架结构整体荷载-位移关系、刚度退化现象及应力分布,而将填充墙按砖块和砂浆建模的分离式模型则能够较好地反映填充墙破坏形态,但分离式建模复杂、计算耗时,相较之下整体式模型更适用于填充墙框架结构整体受力性能的数值模拟.     

砌体填充墙RC框架结构抗震性能研究现状及展望

砌体填充墙RC框架结构作为建筑工程中最常见的一种结构体系,在中国以及世界范围内都有着广泛的应用.由于填充墙与框架之间复杂的相互作用,到目前为止依然缺乏合理的分析和设计方法来评估结构的抗震性能.在过去的几十年里,国内外许多学者通过试验、有限元模拟等方法对填充墙RC框架结构的相互作用机理和受力性能进行了大量分析,提出了适用于整体抗震分析的各式简化模型.本文从平面内、平面外以及新型填充墙框架结构的抗震性能3个方面论述了砌体填充墙RC框架结构抗震性能的研究现状,介绍了当前的最新研究进展,指出了砌体填充墙RC框架结构抗震研究中尚存的一些问题,并对其发展趋势进行了展望.     

钢框架-砌体填充墙结构三支杆模型有限元分析

分析钢框架结构体系1∶2双层单跨钢框架-填充墙模型的抗震试验结果,对比该试件实体建模的有限元分析结果,提出可用于模拟钢框架和填充墙共同抗侧力机制的框架-墙体三支杆简化力学模型,并按照该受力模型进行有限元建模和水平荷载作用下的结构位移、刚度及内力分析.计算结果表明,与钢框架-填充墙原始模型实体建模的计算结果相比,钢框架-填充墙三支杆模型计算结果与试验结果更加吻合,验证了这一简化计算方法的合理性和实用性.     

钢管混凝土组合框架-填充墙结构抗连续倒塌分析

为了进一步研究填充墙对钢管混凝土组合框架抗连续倒塌机理和承载力的影响,基于ABAQUS/Explicit分析方法,以中柱失效工况为例,建立了全填充墙作用的钢管混凝土组合框架结构抗连续倒塌数值模型,合理选取了钢材、混凝土、填充墙砌体等材料本构模型和不同构件之间的约束模型,根据实际工况,结合组合梁构件端部水平拉结作用,并与...     

轻钢框架-加气混凝土砌块组合墙体抗侧试验研究与分析

以由格构冷弯薄壁轻钢框架和加气混凝土砌块填充墙共同构成的组合墙体为研究对象完成了组合墙体、单纯轻钢框架和单纯填充墙体3个试件的抗侧力试验,观察各试件在水平荷载作用下的变形过程和破坏形式,得到3个试件的抗侧极限承载力,并采用简化方法进行分析和对比。结果表明,单纯格构轻钢框架水平抗侧承载力和刚度均较低,而单纯填充墙体尽管初始水平抗侧刚度大,但墙体没有延性,且其抗侧极限承载力极低。组合墙体的水平抗侧刚度比单纯轻钢框架高得多,且其抗侧极限承载力远远大于格构轻钢框架与单纯填充墙体的极限承载力之和。组合墙体和单纯填充墙在水平荷载作用下墙体的破坏形式均为对角线上的斜裂缝内外贯通。三支杆模型适合于组合墙体抗侧极限承载力的计算。     

空间填充墙 RC 框架结构的静力弹塑性分析

现行规范对填充墙框架结构体系抗震设计方法存在不足之处.针对砌体填充墙框架结构水平地震作用下的受力特点,结合填充墙的破坏特征,建立墙框协同作用简化分析的空间等效斜撑力学模型,在保持框架结构质量分布基本不变的情况下,分别对两类填充墙竖向均匀、不均匀布置的带楼板框架结构和无填充墙仅带楼板框架结构进行不同加载模式下的静力弹塑性分析,研究结构的基底剪力-顶点位移关系曲线、不同地震水平作用下结构层间位移角以及塑性铰的发展情况,并对填充墙框架结构规范提供的设计方法进行安全评估.研究结果可为框架结构的抗震设计、评估及加固提供参考.     

框架-稀疏框格复合墙抗剪承载力计算方法研究

为了增强框架结构和底部框架砌体结构的抗震性能,提出在框架内部设置稀疏框格复合墙形成组合式抗震墙的方法,并对该组合式抗震墙抗剪承载力计算方法进行研究.首先对两片1/2比例框架-疏格复合墙进行低周反复荷载试验,分析了试件的抗剪试验结果及滞回曲线特点;在试验研究的基础上,结合已有框架格构剪力墙、构造柱-芯柱砌体墙等相关试验资料,分析了框架-疏格复合墙的受力特点及抗剪机理,提出了框架-疏格复合墙抗剪承载力的通用计算公式,并给出了不同条件下公式的使用方法.计算结果与试验结果的对比表明,本文建议公式具有较好的计算精度,可供框架结构、底部框架砌体结构的新建或震后重建参考.     

均布荷载作用下复合墙板的简化计算方法

为了研究混凝土灌芯玻璃纤维增强石膏墙板(简称复合墙板)在水平均布荷载作用下的内力发展过程和受力体系的演变过程,根据复合墙板的组成特点,建立了简化计算模型。因框架与石膏墙板从开始受力、开裂、塑性变形到达极限承载力的过程,实质上是石膏板与混凝土框架的刚度不断衰减的过程;在这个过程中二者的变形是协调的,可以确定各阶段框架、石膏板的刚度,给出了复合墙板在水平均布荷载作用下的各种受力破坏途径、内力计算的简化公式及计算流程图。最后对理论计算与实验结果进行了对比分析,结果表明:提出的计算公式与实验结果吻合较好。     

混凝土小砌块配筋砌体墙片抗剪性能试验研究

通过对8片混凝土小型空心砌块配筋砌体墙片在垂直荷载和水平反复荷载共同作用下的抗剪性能试验,研究分析了配筋砌体受剪墙片在周期反复荷载作用下的破坏特征、抗剪承载力、变形能力等方面的性能。试验表明在剪力作用下墙片会发生比较明显的的脆性剪切破坏,其抗剪承载能力较高,而且其变形能力比钢筋混凝土剪力墙的变形能力要好。     

新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究

提出了一种新型土坯墙房屋,对新型土坯墙房屋承重墙体的受力及抗震性能进行试验研究。设计三片新型土坯墙试件,研究土坯墙体在竖向荷载和反复水平荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线特征以及墙体水平承载力和变形能力等,同时,研究新型构造措施对土坯墙抗震性能的作用。试验表明：新型土坯墙体的破坏模式与配筋混凝土小型空心砌块相似,土坯墙体具有良好的承载力和变形能力。新型构造措施对墙体整体抗震性能作用明显,其连接构造至关重要。与计算结果比较得出,在建筑抗震概念设计原则指导下,抗震设防7度区采用新型土坯墙建造二层房屋具有可行性。     

水平配筋浮石混凝土砌块砌体抗震性能的试验研究

本文在试验的基础上对水平配筋浮石混凝土砌块砌体的抗震性能进行了研究,得到了配筋砌体的延性、耗能比、阻尼、刚度和抗剪强度等一些抗震性能指标,论述了配筋率、高宽比和竖向压应力对配筋砌体抗震性能的影响,给出了配筋砌体抗剪强度和刚度计算公式,确定了配筋砌体的三折线型骨架曲线,同时还给定了配筋砌体的刚度退化表达式,从而为配筋砌块砌体房屋的时程分析提供了科学数据,本文还对配筋砌体的抗震设计进行了探讨,初步讨论了配置水平钢筋浮石混凝土砌块砌体的配筋率问题。     

钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙抗震性能试验

为了进一步探讨钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的抗震性能,对2组4片中高砖砌体墙试件进行了低周反复荷载试验,2组试件的高宽比分别为1．33和2．0。介绍了砖砌体墙和加固试件的破坏过程,对比分析了各试件的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能差异。最后,针对中高砖砌体墙的受力特点,结合试验结果提出了钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的构造措施建议。研究结果表明：钢筋网-水泥砂浆面层可以明显提高中高砌体墙的水平承载力和变形能力,亦可以一定程度上提高其抗侧刚度。     

砌块整浇墙骨架曲线影响因素分析

为确定290 mm厚砌块整浇墙在不同破坏模式下的抗剪性能和变形能力,完成了10片足尺290 mm厚全灌芯配筋砌块砌体剪力墙低周往复荷载试验.试验中采用1 000 kN千斤顶施加竖向力,630 kN液压伺服水平作动器施加水平力,研究墙体在压弯剪共同作用下的抗震性能.利用试验记录提出的骨架曲线,研究了竖向压应力、水平配筋、竖向配筋等参数对该种墙体骨架曲线的影响.试验结果表明:在一定范围内,随着竖向压应力提高,墙体受剪承载力和变形能力都有提高;水平配筋对墙体抗剪性能的影响与墙体破坏模式有关,当墙体发生剪切破坏时具有较高水平配筋率的墙体抗剪能力较高但延性较差,而墙体发生弯曲破坏时延性却较好;竖向配筋对墙体抗剪承载力影响显著,对墙体延性的影响与所受竖向压应力大小有关.     

多孔砖砌体墙片的抗震性能试验研究及抗倒塌能力分析

对ＤＳ型多孔砖砌体墙片进行了低周反复水平荷载作用下的试验,分析了墙片的破坏特征,得到了墙片的骨架曲线、延性系数、变形能力及刚度衰减规律等,提出了墙片抗剪承载力及变形计算公式,根据墙片的等效弹性反应分析了墙片的抗倒塌能力,表明带构造柱圈梁墙片具有足够的抗倒塌能力。     

配筋混凝土砌块墙梁受力性能的有限元分析

为了研究配筋砌块墙梁的受力机理及其承载力影响因素,采用ANSYS有限元分析软件,在单元选取、模型建立、参数设置等方面得到可靠验证的基础上,进行了扩大参数分析,考虑了砌块墙体材料强度、墙梁上的洞口大小、洞口位置、托梁的高度、跨度及其纵筋配筋率、墙体中分布钢筋配筋率等因素对墙梁承载力的影响.结果表明:砌块墙体中的混凝土芯柱、竖向和水平分布钢筋将托梁和灌芯砌块墙体连接为整体,墙梁受力模式类似混凝土深梁;灌芯砌体强度、墙梁的跨度与托梁的纵筋配筋率是影响墙梁承载力的主要因素;洞口的存在会削弱墙梁的拱作用,使拱体形状及传力路径发生改变,造成其承载力降低;简支带洞口配筋砌块墙梁的托梁高跨比可以降低到1/14.