多连梁剪力墙抗震性能研究

针对剪力墙结构设计中容易出现连梁剪压比不足的问题,提出多连梁的设计理念,通过设置多个连梁代替传统单连梁的方式,可以有效增大连梁的抗剪面积与跨高比,明显改善结构的抗震性能。确定多连梁截面尺寸的基本原则是结构的侧向刚度与单连梁保持不变。对剪力墙结构在多遇地震作用下进行了详细分析,全面比较了多连梁与单连梁对结构动力特性、层间位移角、侧向刚度和构件内力的影响以及对改善连梁剪压比的作用。对剪力墙结构进行了在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究了多连梁剪力墙结构对最大层间位移角、塑性铰分布、抗剪承载力及结构非线性耗能能力的改善效果;采用非线性有限元法对连梁在往复地震作用下的抗震性能进行了研究。结果表明:由于多连梁跨高比大,其破坏形态从剪切破坏转化为弯曲破坏,构件的延性显著增大。     

浅析剪力墙结构中连梁设计

剪力墙结构中连梁设计极其复杂,连梁除了承受竖向荷载外,还要承受风荷载和水平地震作用等水平荷载的作用,产生很大的内力。其中连梁内力与剪力墙数量、每片剪力墙所分担的水平力,连梁刚度与连梁相连的墙肢刚度等都有关。因而在连梁设计中设计人员必须熟悉各种规范,并不断的在实践中予以总结经验才能更好的使设计符合要求。本文结合作者多年来的设计经验,就连梁设计中常见的若干问题及新型的连梁设计体系予以阐述,以供同行参考。     

剪力墙连梁分析及设计

介绍了剪力墙及连梁的破坏机制,提出了连梁设计应注意的问题和措施。     

抗震剪力墙延性连梁的设计研究

高层建筑框架—剪力墙和框架—核心筒结构的连肢墙洞口连梁既起着调节和保证连肢墙侧向刚度的作用,又起着消耗地震能量的作用。静力和动力试验结果证明：连梁变形性能的改善能有效地改善结构的变形性能。在遭受强烈地震时,多数连梁在墙肢屈服之前先屈服,发挥其塑性变形能力,耗散地震能最,有效减轻主体结构构件的损坏,     

联肢剪力墙钢板组合连梁抗震性能研究

连梁作为联肢剪力墙中的重要构件,能够通过塑性变形消耗地震输入的能量,降低剪力墙肢的损伤程度,是联肢墙结构多重抗震防线设计的关键。相较于传统的钢筋混凝土连梁,在连梁中内嵌钢板更能够提高连梁的延性,获得更好的受力性能,是近年来联肢剪力墙连梁研究的热点之一。以组合连梁内嵌钢板的配钢率及其与墙肢的连接方式作为试验变量,一共设计并制作了三个组合连梁试件,通过伪静力试验研究了各试件在模拟地震作用下的力学性能,并采用DIANA软件对试验的试件建模分析,将有限元分析结果与试验结果相比较,发现二者吻合较好。     

浅谈剪力墙连梁结构设计方法

在高层结构设计计算时,连粱通常出现最大抗剪承载力不满足要求的问题,即计算中出现超限现象(在跨高比较小,吸收水平力较大的核心简连梁上尤为普遍),这对结构设计带来较大的难度.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010第7.2.26条提出了几点解决方法,现针对此问题,谈谈本人的看法.     

浅析剪力墙结构中连梁设计

剪力墙结构中连梁设计极其复杂,连梁除了承受竖向荷载外,还要承受风荷载和水平地震作用等水平荷载的作用,产生很大的内力。其中连梁内力与剪力墙数量、每片剪力墙所分担的水平力,连梁刚度与连梁相连的墙肢刚度等都有关。因而在连梁设计中设计人员必须熟悉各种规范,并不断的在实践中予以总结经验才能更好的使设计符合要求。本文结合作者多年来的设计经验,就连梁设计中常见的若干问题及新型的连梁设计体系予以阐述,以供同行参考。     

混杂纤维混凝土连梁抗震性能试验及受剪承载力研究

为了改善小跨高比连梁的抗震性能,对3个混杂纤维混凝土连梁和1个普通混凝土连梁进行了拟静力试验,分析了连梁的破坏形态、滞回性能、受剪承载力和延性等性能,研究了连梁基体材料和连梁截面宽度对其抗震性能和受剪承载力的影响。试验表明：混杂纤维混凝土有利于连梁的多裂缝开展,3个混杂纤维混凝土连梁均表现为弯曲剪切型破坏;跨高比和配筋相同的混杂纤维混凝土连梁的受剪承载力和位移延性系数比普通混凝土连梁分别提高了53.66%和29.31%。同时,应用ABAQUS有限元分析软件探究了跨高比和箍筋间距对混杂纤维混凝土连梁受剪承载力的影响规律。在此基础上,基于分项叠加思想,建立了同时考虑混凝土、纵筋、箍筋和纤维贡献的混杂纤维混凝土连梁受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合良好,可为该类构件设计及其相关领域研究提供参考。     

剪力墙连梁的概念设计与分析

分析了连梁的受力特点和破坏形式,研究了连梁截面设计及配筋计算方法,提出了连梁设计的一些措施,在明确连梁设计及构造要求的基础上,还需要结构设计人员的不断分析、协调和总结,从而使连梁设计满足要求。     

抗震剪力墙结构小跨高比连梁承载力计算分析

基于拉、压杆模型理论,分析了小跨高比连梁内部传力机制,确定其受弯、受剪承载力。分别计算了三种抗剪机制承担剪力的大小,由叠加法和杠杆法分别确定最终受剪、受弯承载力。计算结果与试验结果对比分析表明,推导的小跨高比连梁承载力计算公式与试验结果基本吻合,由计算剪弯比确定的小跨高比连梁破坏模式与实际破坏模式一致。     

装配式空心板剪力墙结构叠合连梁抗震性能试验研究

装配式空心板剪力墙结构的叠合连梁由预制U形混凝土模壳、模壳内后浇混凝土及水平后浇带组成。为研究其抗震性能,完成了3种跨高比、底部纵筋在墙肢内2种锚固方式并按“强剪弱弯”设计的5个连梁试件的拟静力试验,其中,跨高比为1.5和3.0的连梁试件各2个,跨高比为2.4的连梁试件1个,3个试件连梁底部纵筋锚固板锚固,2个试件连梁底部纵筋直线锚固。试验结果表明：预制U形模壳与后浇混凝土整体共同工作;达到峰值弯矩前,连梁纵筋屈服,箍筋未屈服,连梁与墙肢结合面开裂和滑移;加载结束时,连梁角部混凝土压坏、剥落;连梁为弯曲滑移破坏,但跨高比为1.5和2.4的连梁表面布满斜裂缝,跨高比为3.0的连梁的斜裂缝分布在两端约500mm高度范围内;连梁梁端弯矩-转角滞回曲线捏拢,耗能能力较差;连梁极限转角为1/40~1/28,具有很好的弹塑性变形能力;底部纵筋在墙肢内的锚固方式对连梁的抗震性能基本没有影响;连梁顶部纵筋受拉与底部纵筋受拉时的受弯承载力分别为按GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中的正截面受弯承载力公式计算值的1.10~1.34倍和1.13~1.37倍,可采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的公式计算叠合连梁的受弯承载力。     

Seismic behavior of coupled shear wall structures with various concrete and steel coupling beams

A novel 2‐level yielding steel coupling beam (TYSCB) has been developed to enhance the seismic performance of coupled shear wall systems. The TYSCB consists of a shear‐yielding beam designed to yield first under minor earthquakes and a bend‐yielding beam designed to yield under severe earthquakes. A comparison of seismic behavior of 4 20‐storey coupled shear wall structures with reinforced concrete coupling beams, complete steel coupling beams, fuse steel coupling beams, and TYSCB is presented. The dimensions and force‐displacement curves of these coupling beams are first designed. Nonlinear dynamic analyses on these structures are carried out under minor and severe earthquakes. The seismic behavior of these models is studied by comparing their storey shear forces, storey drift ratios and ductility demands. The results show that the base shear and storey drift of the structure with TYSCB under both minor and severe earthquakes are less than those of structures with concrete coupling beams and complete steel coupling beams. Furthermore, the ductility demand of coupled shear walls with TYSCB subjected to severe earthquakes can be greatly released compared with those using fuse steel coupling beams. This indicates that the proposed TYSCB has a better balance between ductility demand and energy dissipation, compared to traditional steel coupling beams.     

双肢剪力墙中连梁延性的研究

对双肢剪力墙的连梁采用数学方法进行了分析,并且考虑在不同情况下连梁所需的延性。     

剪力墙连梁在高烈度区抗震设计中若干问题的讨论

基于不同类型的工程实例和模型,讨论连梁设计中的一些问题。分析连梁对结构整体性能的影响和作用,随着结构形式的不同,连梁的数量和位置不同,其影响也不同,一般来说,连梁所在的联肢墙对结构抗侧刚度贡献较大时,连梁的内力也较大,对结构刚度的影响也较大,因而此时对连梁的作用应充分重视。同时,对高烈度区连梁容易出现的超筋超限问题讨论一些实际工程中的处理方案,并对其适用性进行分析,以供类似工程参考。     

高强钢筋高强混凝土双连梁剪力墙抗震性能试验研究

高强钢筋、高强混凝土剪力墙结构中使用双连梁可以有效改善结构受力性能,解决设计中经常遇到的诸如连梁超筋、截面受剪承载力不足等问题。基于此,设计并制作了2个3层1/4缩尺的高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙试件,其中一个试件的连梁采用单连梁形式,另一个试件的连梁采用双连梁形式。在相同的试验条件下,对比研究二者在低周反复荷载作用下的承载力、滞回特性、延性、耗能能力,分析双连梁结构形式在高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙中的性能及作用。试验结果表明：具有相同配筋率的分缝双连梁双肢剪力墙结构与小跨高比单连梁双肢剪力墙结构相比,承载力降低了20%～30%,延性增加了约30%,耗能能力增加了约20%,在弹性阶段刚度降低约30%。从最终的破坏形态来看,单连梁剪力墙试件连梁出现了明显的剪切斜裂缝,箍筋全部屈服,最终发生剪切破坏;双连梁剪力墙试件只在连梁端部出现了弯曲裂缝未出现斜裂缝,箍筋自始至终未屈服,最终发生弯曲破坏。双连梁剪力墙结构能有效降低连梁内力,提高其延性。     

Seismic design and engineering practice of 10-story shear wall structure with replaceable viscoelastic coupling beams

Structures with replaceable energy-dissipating elements are attractive systems for improving building resilience. Damage in these structures is mainly limited to dissipating elements, which can be replaced after earthquakes. Among the energy-dissipating elements, viscoelastic dampers (VEDs) can dissipate energy even under small deformations while providing stable fatigue performances, which benefits high-rise buildings in resisting both wind and earthquake loadings. This paper presents the seismic design of an engineering practice of a 10-story shear wall building with replaceable viscoelastic coupling beams. A new type of viscoelastic material that has negligible frequency dependency is adopted to provide stable constraint for the wall piers. The design details, including VEDs, nonreplaceable segment, and the detachable connection, are exemplified. The numerical model of the replaceable structure is established and analyzed under dynamic loadings. Results confirm that the implementation of replaceable viscoelastic coupling beams improves structural seismic performance. The plastic rotation at the end of the coupling beam is significantly reduced up to 41.4% compared with the traditional coupled shear wall structure.     

Experimental study on seismic behavior and shear capacity of FRC coupling beams with small span-to-depth ratio

为了改善小跨高比连梁的抗震性能,采用纤维增强混凝土（FRC）替代连梁中的普通混凝土,考虑跨高比、箍筋间距和FRC强度等因素的影响,设计了7个小跨高比FRC连梁试件和1个普通混凝土连梁对比试件。通过拟静力试验,观察连梁试件在低周反复荷载作用下的破坏过程和形态,研究其滞回特性、变形能力、耗能能力及刚度退化等。结果表明：8个小跨高比连梁试件发生了剪切破坏或弯曲剪切破坏;跨高比和配筋相同的FRC连梁的受剪承载力和位移延性系数比普通混凝土连梁分别提高了9.71%和24.31%,达到破坏荷载时的累积耗能是普通混凝土连梁的1.5倍,采用FRC可提高连梁的承载能力、延性和耗能能力;随着跨高比增大和箍筋数量的增加,连梁的变形和耗能能力提高。基于试验结果和受剪机制分析,提出了小跨高比连梁的受剪承载力计算式,其计算值与试验值吻合较好。     

不同连梁节点构造的联肢钢板剪力墙结构抗震性能试验研究

为研究不同连梁节点构造时联肢钢板剪力墙结构的抗震性能,制作了3个缩尺比例为1∶3的联肢钢板剪力墙试件。试件中连梁与柱的连接分别采用隔板贯通式焊接节点、穿芯螺栓节点和悬臂梁段-端板节点,竖向边缘构件采用方钢管混凝土柱。对3个试件进行了拟静力试验,得到了联肢钢板剪力墙的滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移等指标,分析了结构的延性、耗能能力、承载力及刚度退化等性能。结果表明,各试件位移延性系数均大于5.37,等效黏滞阻尼系数均大于0.211,刚度和承载力退化稳定,承载力退化系数均大于0.91。连梁节点的差异导致各试件的屈服顺序均不相同,采用穿芯螺栓连梁节点的试件,连梁先发生剪切屈服,耗能能力最优;采用悬臂梁段-端板连梁节点的试件,连梁与剪力墙板几乎同时屈服,耗能能力次之;采用焊接连梁节点的试件,连梁因节点焊缝断裂而破坏,试件初始刚度较高,承载力与耗能能力低于其他试件。总体上,各试件的剪力墙板与连梁均发生了较严重的破坏,实现了多道抗震设防的设计目标。     

带斜柱转换的框支剪力墙结构整体性能分析

本文从转换层与其相邻上层结构的侧向刚度比、结构的嵌固部位以及0.2V0系数调整这三个方面,总结了框支剪力墙结构设计时应注意的问题。介绍了斜柱转换在工程中的应用,并对一实际工程分别采用斜柱转换和实腹梁转换的计算结果进行对比分析。结果表明:斜柱转换能明显改善转换层与其相邻上层结构的侧向刚度比,降低转换梁的截面尺寸,节省建筑的使用空间。