不同高宽比的混凝土板墙加固砖墙实验研究

为了研究不同高宽比的混凝土板墙加固砖墙后的破坏机理,共做了两种尺寸类型的、高宽比为0.7和1.75的4片墙体,进行拟静力试验,其中两片为对比墙,两片为板墙加固后的墙体。实验结果表明,混凝土板墙加固砖墙后,墙体的承载力、刚度和耗能等抗震性能方面得到很大的改善,高宽比为1.75的对比墙和板墙加固后的墙体都呈现剪摩破坏,高宽比为0.7的对比墙呈现剪压破坏,板墙加固后的墙体呈现剪摩破坏,混凝土板墙竖向钢筋的锚固对实验结果有很大影响。     

MRPC不同加固方式下砌体墙抗震性能试验研究

设计了6片高宽比1∶1.5、砂浆强度低于M2.5的砌体墙,通过改性活性粉末(MRPC)双面加固、单面加固、剪刀撑式加固、门式加固、井格式加固以及未加固墙体的拟静力试验,对于不同加固方式下墙体的破坏模式、承载力特征、延性变形及耗能能力等抗震性能进行对比分析。结果表明:1)采用MRPC不同加固方式均可改善墙体的脆性破坏模式,提高墙体的承载力、耗能能力;2)墙体承载力可提高20.34%~167.62%,其中双面加固效果最优,剪刀撑式加固次之;3)墙体位移延性系数为未加固墙体的2倍以上,墙体滞回环面积有近7倍的提升,能量耗散系数增大2倍;4)对比各加固方式下墙体抗震性能,双面加固效果最优,单面加固与剪刀撑式加固效果次之,均优于井格式加固、门式加固。     

板墙加固短肢砌体剪力墙抗剪承载力试验研究

针对现有砌体结构墙肢宽度超限,本文采用了两片高宽比为1.75的两片砖墙,进行了全尺寸模型的水平低周反复荷载试验,研究了短肢砌体墙片在板墙加固前后的工作性能、受剪承载力及破坏形态,并给出了板墙加固后墙体抗剪能力的建议计算公式,计算结果与试验结果符合良好,可供工程设计及加固时参考.     

钢板砌体组合短肢剪力墙加固实验研究

为了研究钢板加固砌体短肢剪力墙体的受剪破坏特征,以及承载力、变形等抗震性能的改善情况,本文分别进行了一片未加固的和一片单面钢板加固的砌体短肢剪力墙低周往复水平加载拟静力对比实验。实验结果表明,相对于未加固的情况,单面加固的钢板砌体短肢组合剪力墙承载力没有提高,但变形性能得到大幅改善,耗能能力有了较大的提高。     

板墙加固短肢砌体剪力墙抗剪承载力试验研究

针对现有砌体结构墙肢宽度超限,研究短肢砌体墙在板墙加固前后的工作性能、受剪承载力及破坏形态。本文采用了两片高宽比为1.75的砖墙,进行了全尺寸模型的水平低周反复荷载试验。试验研究表明,未加固短肢砌体墙片发生弯曲受压破坏,板墙加固的短肢砌体墙片发生弯曲受拉破坏。结合试验现象给出了板墙加固短肢墙体发生弯曲受拉破坏时的抗剪承载力计算公式,计算与试验结果基本吻合,可供工程设计及加固时参考。     

钢筋-砂浆面层交叉条带法加固砌体结构单片墙拟静力试验研究

为建立设置钢筋-砂浆面层交叉条带的加固墙体抗剪承载力计算公式,分析钢筋-砂浆面层交叉条带与母墙之间的共同工作机理,进行了12片高宽比不大于1的单片墙拟静力试验。试验结果表明,在砖砌体墙单侧或双侧增抹40～60mm厚、250～300mm宽的钢筋-砂浆面层交叉条带对于砌体墙的抗震性能有较大的提高,加固后墙体的极限承载力比未加固墙体提高了40%以上,延性明显提高,经机理分析和数值拟合而建立的加固后组合墙体的抗剪承载力计算公式的计算值与试验值吻合较好。     

嵌筋加固技术对砌体抗震性能的影响

为研究嵌筋技术对提高砖砌体墙体的抗剪强度和抗裂性能的影响,在试验室制作了高宽比分别为0.7和1.75的无筋墙体和嵌筋墙体,经过水平低周反复荷载作用,通过研究不同高宽比的承载力、刚度、裂缝、耗能能力,得出了嵌筋砌体加固方法的效果.     

高延性混凝土单面加固构造柱约束砖砌体墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土(HDC) 单面加固构造柱约束砖墙的抗震性能,对4片HDC加固砖墙和4片作为对比试件的未加固砖墙进行了低周反复荷载试验,分析了单面HDC面层加固构造柱约束砖墙的破坏形态、滞回性能及刚度退化等特性。试验结果表明：单面HDC面层可对墙体形成有效约束,显著提高墙体的承载力和侧向刚度,延缓墙体开裂和刚度退化;加固试件具有较高的残余承载力,破坏主要集中于HDC面层;构造柱约束砖墙的砌筑砂浆强度对HDC面层加固后的砖墙抗剪承载力的提高无显著影响。为给HDC单面加固构造柱约束砖墙的设计提供参考,基于试验结果,提出了受剪承载力计算式,公式的计算值接近且低于试验值。     

后植筋加固砖墙体抗震性能试验研究

针对砌体的加固,提出了采用机械开凿的方法在砌体上开水平槽植入钢筋并以高强灌浆料握裹固定的后植筋加固方法,制作了2片采用后植筋加固的墙体试件和2片未加固的对比墙体试件,进行了低周反复荷载作用下的对比试验,比较2种不同高宽比加固墙体的破坏形态、承载力、延性、刚度退化和耗能等抗震性能。研究结果表明：采用后植筋加固的墙体受剪承载力较对比墙体提高25%,延性和耗能能力也有很大提高。通过分析后植筋加固墙体的受力机理,提出了后植筋加固墙体受剪承载力的计算式。     

钢筋网片改性砂浆加固石砌体墙抗震性能试验研究

为提高条石干砌石墙的抗震性能,采用钢筋网片改性砂浆对其进行加固。对4片不同加固参数的条石墙体进行低周水平往复加载试验,重点研究改性水泥砂浆强度、钢筋强度及加固方式(单面加固和双面加固)对加固石砌墙体的破坏形态、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力等抗震性能的影响。试验结果表明:采用钢筋网片砂浆面层对墙体进行加固,能够有效提高条石墙体的受剪承载力和滞回耗能能力;采用双面加固或提高改性砂浆强度可进一步提高墙体受剪承载力;墙体采用双面加固的承载力提高幅度是单面加固墙体的3倍以上。基于研究结果提出了采用钢筋网片改性砂浆加固条石干砌石墙受剪承载力的计算公式,可供后续研究和工程实践参考。     

内置钢板与内置钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能对比研究

通过对2组内置钢板混凝土组合剪力墙和内置钢桁架混凝土组合剪力墙拟静力试验的模拟,确定计算模型的建立方法,并选取2片相同含钢率的内置钢板混凝土组合剪力墙和内置钢桁架混凝土组合剪力墙模型进行侧向低周反复荷载作用下的计算分析,对比了2片剪力墙模型的承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能及滞回特性,并选取实际工程为算例,对采用两种组合剪力墙的整体结构从抗侧刚度、破坏模式、层间位移角、位移时程及塑性发展等方面进行了抗震性能的对比。研究结果表明：对于构件层次,随着墙体高宽比的增大,内置钢板混凝土组合剪力墙的承载力、耗能能力及延性逐渐优于内置钢桁架混凝土组合剪力墙;对于结构层次,当墙体高宽比较大时,采用内置钢板混凝土组合剪力墙结构的抗震性能要优于采用内置钢桁架混凝土组合剪力墙的结构。     

Analysis on shear capacity and energy dissipation of corrugated steel plate shear wall with openings

为明确波形钢板剪力墙不发生屈曲的界限条件并分析开洞对其承载力及耗能能力的影响，基于波形钢板剪切屈曲理论推导其屈曲应力计算式，并采用数值分析及变形等级划分方法得到约束刚度比取值范围，由此提出波形钢板剪力墙不发生屈曲的界限条件为屈曲应力大于剪切屈服应力且约束刚度比大于3。通过对比开洞模型的变形等级计算参数，验证界限条件对开洞波形钢板墙的适用性，建立有限元模型研究钢板墙高宽比、钢板厚度、开洞率、洞口高宽比及洞口位置对波形钢板墙承载力及耗能能力的影响。结果表明：钢板高宽比越小、板厚越大，开洞对其承载力及耗能能力的削弱程度越大，洞口高宽比在0.33~0.5之间时开洞波形钢板墙的承载力及耗能最大，中心开洞时的最小。基于波形钢板剪力墙全截面剪切屈服的受力机理对其受剪承载力和塑性耗能计算式进行推导，并通过拟合得到考虑洞口参数影响的开洞波形钢板剪力墙受剪承载力及耗能折减系数计算式；通过9组不开洞模型和30组不同洞口尺寸及位置的开洞模型对计算式的有效性进行验证。结果表明计算值与模拟值的误差均在15%以内，适用于满足无屈曲界限条件的开洞波形钢板剪力墙。     

开洞波形钢板剪力墙受剪承载力及耗能能力分析

为明确波形钢板剪力墙不发生屈曲的界限条件并分析开洞对其承载力及耗能能力的影响,基于波形钢板剪切屈曲理论推导其屈曲应力计算式,并采用数值分析及变形等级划分方法得到约束刚度比取值范围,由此提出波形钢板剪力墙不发生屈曲的界限条件为屈曲应力大于剪切屈服应力且约束刚度比大于3。通过对比开洞模型的变形等级计算参数,验证界限条件对开洞波形钢板墙的适用性,建立有限元模型研究钢板墙高宽比、钢板厚度、开洞率、洞口高宽比及洞口位置对波形钢板墙承载力及耗能能力的影响。结果表明：钢板高宽比越小、板厚越大,开洞对其承载力及耗能能力的削弱程度越大,洞口高宽比在0.33～0.5之间时开洞波形钢板墙的承载力及耗能最大,中心开洞时的最小。基于波形钢板剪力墙全截面剪切屈服的受力机理对其受剪承载力和塑性耗能计算式进行推导,并通过拟合得到考虑洞口参数影响的开洞波形钢板剪力墙受剪承载力及耗能折减系数计算式;通过9组不开洞模型和30组不同洞口尺寸及位置的开洞模型对计算式的有效性进行验证。结果表明计算值与模拟值的误差均在15%以内,适用于满足无屈曲界限条件的开洞波形钢板剪力墙。     

稻草板单侧覆面组合墙体抗震试验研究

对3面组合墙体进行低周往复水平荷载试验,研究稻草板单侧覆面、交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面和钢板+稻草板双面板对组合墙体抗震性能的影响.结果表明:稻草板单侧覆面组合墙体采用交叉扁钢拉条支撑和覆钢板处理,增加了稻草板与型钢骨架之间的相互作用,抗震性能更加优越.交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面组合墙体与钢板+稻草板双面板组合墙体的抗剪承载力相近,均为稻草板单侧覆面组合墙体抗剪承载力的2倍左右;且延性系数和抗侧刚度均有明显提升,但交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面组合墙体耗能性能略有下降.3面组合墙体的刚度退化速率均匀,曲线平稳,呈流线型.同钢板+稻草板双面板组合墙体相比,交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面组合墙体的抗剪承载力退化系数波动范围较小,抗剪承载力更为稳定.在实际工程中,交叉扁钢拉条用钢量较少,更具有实际价值.     

两边连接钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析

对两边连接钢板-混凝土组合剪力墙和两边连接钢板剪力墙进行了拟静力试验,研究了组合剪力墙在反复荷载作用下的力学性能,分析了混凝土板对组合剪力墙承载力和耗能能力的影响。采用有限元软件ANSYS分析了两边连接钢板-混凝土组合剪力墙的力学性能。研究结果表明：钢板剪力墙和组合剪力墙均表现出良好的延性;组合剪力墙中混凝土板的存在明显提高了其承载力和耗能能力,有效限制了钢板的平面外屈曲变形;在文中分析的参数范围内,当混凝土板厚度超过一定限值时能有效限制钢板的平面外变形,两边连接钢板 混凝土组合剪力墙的承载力主要与跨高比有关,随着跨高比的增加,组合剪力墙的承载力逐渐提高。     

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。     

水平配筋墙片抗震性能的试验研究

通过十七片配筋墙体的伪静力试验,研究了配筋多孔砖、构造柱配筋墙及冷轧带肋钢筋墙片的破坏特征、抗震承载力和变形能力。试验结果表明,配筋多孔砖墙与配筋普通砖墙具有相近的抗震性能,水平筋采用搭接接头时不能发挥钢筋的抗剪作用以及端部锚固钢筋具有提高承载力和约束砌体作用等。     

Cyclic loading test of T‐shaped mid‐rise shear wall

Shear wall systems are the most commonly used lateral load resisting systems in high‐rise buildings. Six 1:2 scale mid‐rise T‐shaped reinforced concrete shear wall specimens with aspect ratio of 1.75, 2.15 and 2.80 were respectively tested under reversed cyclic loading. The seismic behavior and displacement ductility were investigated. The effects of aspect ratio, axial load level and transverse steel ratio on the seismic behavior and displacement ductility were also analyzed. Test results were discussed and compared with T‐shaped steel–concrete composite shear wall. Results mainly showed that the T‐shaped shear wall specimens mainly presented bending–shear failure mode and were all destroyed because of the concrete crushing at the web (negative direction) and the longitudinal reinforcement of the web reaching the limited deformation (positive direction), showing that the web was the weakest part of T‐shape shear wall. The ductility of the specimens was decreased, and the ultimate load‐bearing capacity was increased by increasing the axial load. To specimens with smaller aspect ratio and higher axial load ratio, the special transverse steel ratio of the web should be increased to improve the crushing strain of the confined concrete of the web in order to satisfy the ductility of the walls. The seismic performance was obviously improved in the T‐shaped steel–concrete shear wall compared with that of the T‐shaped reinforced concrete shear wall. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

高强混凝土钢板组合剪力墙压弯性能试验研究

通过对9片不同形式的高轴压比高强混凝土组合剪力墙试件进行低周往复拟静力试验,研究钢筋混凝土剪力墙、两端暗柱设置型钢剪力墙和中部内藏钢板剪力墙等形式试件在压弯状态下的破坏机理、滞回特性、承载力特性以及变形能力等。试验结果表明,钢板的加入可以大幅提高剪力墙试件的抗弯承载力,当设计轴压比小于0.5时,高强混凝土钢板组合剪力墙的变形能力可以满足设计要求,当设计轴压比超过0.5时,高强混凝土钢板组合剪力墙试件在受弯状态下的变形能力较弱。根据试验结果,提出了高强混凝土钢板组合剪力墙抗弯承载力计算的建议公式。