开洞对RC框架填充墙平面外受力性能的影响

基于ABAQUS有限元分析软件,建立了钢筋混凝土(RC)框架砌体填充墙结构非线性有限元模型,并对框架砌体填充墙结构破坏全过程进行了模拟,验证了所建模型的可靠性。建立了200 mm厚的填充墙模型,分析不同开洞率、开洞位置、开洞形状对RC框架填充墙结构纵墙平面外抗震性能的影响,根据填充墙的等效应力云图和等效塑性应变云图,对模型的受力情况及填充墙的破坏形式进行分析,总结了开洞对填充墙平面外受力性能的影响。结果表明:在开洞率为10%,20%,30%,40%的框架填充墙模型中,开洞率越小,填充墙的平面外破坏就越接近脆性破坏; 开洞率为10%的填充墙框架尺寸不变时,开洞靠近框架柱开设,填充墙出现裂缝的层间位移角更小,发展更迅速; 开洞率为20%的填充墙框架尺寸不变时,开洞的高宽比越小,填充墙的边界裂缝和水平横缝出现的层间位移角越大。     

ECC加固不同损伤填充墙平面外抗震性能分析

基于ABAQUS中的损伤塑性模型建立了带填充墙RC框架的有限元模型,并通过与试验结果对比验证了有限元模型的可靠性.基于此,建立了典型材料强度下的带填充墙RC框架模型,研究了填充墙平面内损伤对平面外承载力的影响,评价了不同损伤状态下ECC平面外加固效果.结果表明:平面内损伤会影响平面外承载力,平面外承载力与层间位移比呈负...     

不同连接方式预制复合墙板填充墙对框架抗震性能的影响

为研究不同连接方式的预制复合墙板填充墙对钢筋混凝土(RC)框架抗震性能的影响,进行了1榀RC纯框架、1榀普通砌块填充墙RC框架及3榀连接方式不同的复合墙板填充墙RC框架的低周反复加载试验,复合墙板填充墙与框架之间的连接方式分为刚性连接、半柔性连接和柔性连接3种。通过试验分析不同连接方式的墙板填充墙对框架承载力、刚度、延性、耗能能力等的影响。试验结果表明：刚性连接复合墙板填充墙能使RC框架的抗侧刚度、水平承载力大幅提高,同时延性变差;柔性连接和半柔性连接的复合墙板填充墙RC框架的抗侧刚度、水平承载力高于砌块填充墙RC框架的,延性好于砌块填充墙RC框架;加载过程中,半柔性连接的复合墙板填充墙RC框架墙板和框架依次破坏,表现出良好的耗能能力。建议工程应用中复合墙板填充墙与框架之间采用柔性连接或半柔性连接构造方式。     

经历平面外损伤的柔性连接填充墙框架结构平面内抗震性能试验研究

为研究墙体构造措施和墙-框连接方式对砌体填充墙框架结构抗震性能的影响，设计制作了1榀空框架、2榀部分柔性连接和2榀全部柔性连接填充墙框架试件，然后在平面外单调静力加载试验的基础上进行了平面内水平低周往复荷载试验，最后结合试验结果对各试件的抗震性能进行综合分析和对比。试验和分析结果表明：墙-柱刚性连接的部分柔性连接方案对结构平面内及平面外水平承载力和初始刚度有利，但从变形能力和延性角度来看，墙-柱柔性连接更有利；全部柔性连接条件下，通过增强填充墙构造可以实现填充墙框架结构平面内及平面外综合抗震性能的改善，其中“井字梁”形式的填充墙构造方案综合抗震性能最优，且有利于降低平面外损伤对平面内抗震性能的影响。     

平面外荷载下框架填充墙结构非线性分析

现有关于框架填充墙之间的相互作用研究多是实验研究,缺乏理论分析。为了更加透彻地了解填充墙对框架的平面外抗震性能影响,本文利用ANSYS有限元软件,分别建立纯框架和框架填充墙结构模型,计算其在平面外递增荷载下的承载能力、刚度、位移和应力等参数的变化特征,得到填充墙对框架平面外抗震性能的影响。计算结果表明,与框架有效连接的填充墙在平面外荷载下产生拱效应;填充墙出现裂缝后对框架结构的刚度产生不利影响。     

墙板与框架梁柱间连接方式对结构抗震性能的影响

墙板与框架梁柱连接方式多种多样,通过对2榀采用不同连接方式的框架-墙板结构缩尺模型进行水平推覆试验,观察其受力变形破坏全过程,研究不同连接方式对结构抗震性能的影响。研究表明,在柱顶水平位移逐渐增大的过程中,两种不同连接方式填充墙的斜撑作用机制均随着墙板的错动、开裂、破坏或平面外偏转而发生变化,相应地,框架梁柱的内力分布发生动态变化,但是两者也呈现出明显的差异。采用图集给出的卡件连接方式时,加载前期墙板与梁柱之间可发生相对位移,该阶段墙板对结构整体刚度贡献相对较小,但L形卡件的设置能够对墙体平面外的位移起到约束作用,直到结构整体失效,墙体始终参与抵抗水平荷载直至出现对角斜拉裂缝;采用企业现行安装工艺进行连接时,拉结钢筋的设置使得轻质墙板与主体框架从受力之始即具有较好的整体性,加载前期对结构的抗侧刚度和抗侧承载力具有较大贡献,但后期因墙板发生平面外偏转而退出工作。     

一种旧式框架-填充墙房屋体系抗震安全度的鉴定方法

介绍了一种从填充墙的极限承载力的角度去计算旧式框架-填充墙抗震能力的方法。利用框架-填充墙体系在地震时填充墙开裂较早的破坏特点,通过受力机理分析,在充分考虑填充墙刚度参与结构空间作用的基础上,提出了该结构从弹性阶段到开裂两个阶段平面内和平面外刚度公式,得出平面内和平面外抗剪承载能力计算方法。最后,通过模型与试验对比分析,对框架-填充墙结构的抗震性能进行了比较和评价,公式计算结果与试验实测值比较接近。文中还给出了填充墙抗震承载力合理的下限估计,为框架-填充墙抗震安全度的鉴定提供了较为有效的方法。     

型钢再生混凝土框架-再生混凝土砌块填充墙结构抗震性能分析

为研究型钢再生混凝土框架-再生混凝土砌块填充墙框架的抗震性能，通过有限元软件ABAQUS建立了型钢再生混凝土框架-再生混凝土砌块填充墙结构的有限元模型，并进行了分析，通过与已有试验结果进行对比，验证有限元建模方法和本构关系的正确性，在此基础上对框架进行了破坏模式分析，并进一步分析了填充墙对框架抗震性能的影响。研究表明，填充墙的应力分布主要是沿斜对角的受拉应力，在填充墙的角部区域应力较大，中部区域砌块发生滑移错动。在试件的加载过程中，加载初期，填充墙对框架的承载力影响较大，在加载后期，由于填充墙发生破坏，填充墙对框架承载力的贡献减弱，但填充墙的存在一定程度上约束了框架的整体变形，延缓了框架柱柱脚的塑性变形。     

柔性连接填充墙RC框架结构抗震性能试验研究

为研究橡胶作为柔性连接材料对填充墙钢筋混凝土（RC）框架结构抗震性能的影响,以填充墙与框架之间的连接方式、砌块类型、柔性连接材料以及砂浆强度为变量,开展了7榀1/2缩尺填充墙RC框架的低周反复加载试验,对比分析各框架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标。结果表明：橡胶作为柔性连接材料,通过自身变形耗能能够增大填充墙的变形空间,减弱填充墙与框架之间的相互作用,有效保护墙体和框架,并使结构的耗能能力得到较大改善;柔性连接填充墙RC框架的承载力介于纯框架和刚性连接填充墙RC框架的承载力之间,但刚度退化、位移延性以及耗能能力等抗震性能指标均优于刚性连接填充墙RC框架的;对于柔性连接填充墙RC框架,橡胶的种类对RC框架的抗震性能有一定的影响,但影响不大。     

自承重填充墙平面外承载力有限元分析

采用ANSYS有限元软件对自承重墙平面外承载力进行分析,研究了不同因素如边界条件、砌体强度、墙体高厚比等因素对填充墙平面外承载力的影响,并与试验结果进行了对比.结果表明:填充墙与四周框架梁采用刚性连接,提高了砌体和砂浆强度,增大了墙体高厚比,减小拉结筋间距有利于提高填充墙平面外承载力.     

填充墙的平面内损伤对其平面外承载力折减系数的影响

在真实地震场景下,填充墙一般会受到平面内和平面外两个方向共同的地震作用。填充墙的平面内和平面外抗震性能之间存在着较强的耦合作用,平面内损伤会导致平面外承载力降低。建立填充墙钢筋混凝土(RC)框架的有限元模型,通过模拟结果与试验数据的对比验证了模型的有效性,并利用模型进行了数值分析,探讨了砌体填充墙在双向荷载下的抗震性能以及加载模式、高宽比、高厚比和砌块抗压强度对填充墙平面内损伤后的平面外承载力的影响。最后,在试验数据和数值分析结果的基础上,提出了填充墙的平面内损伤对平面外承载力的折减系数计算式。该计算式基于填充墙平面外荷载传递机制,引入了一个综合考虑水平和竖直两个方向的几何参数。与现有计算式相比,新计算式与试验数据的拟合情况较好。     

外挂保温复合板填充墙平面外受力性能试验研究

通过加气混凝土砌块填充墙的平面外静力加载试验,分别考虑高厚比、砌体强度、拉结筋间距等因素对平面外受力填充墙承载力、位移影响,观察其破坏形态、破坏过程,得出填充墙平面外荷载-位移曲线、拉结筋应变曲线,并将试验结果进行对比.结果表明,墙体破坏位置与四边约束的强弱有关,高厚比是影响填充墙平面外承载力的决定性因素,拉结筋可以增强填充墙平面外稳定性.     

填充墙框架结构延性破坏准则

填充墙框架结构与纯框架结构抗震性能差异显著,建立填充墙框架结构的破坏准则,有助于揭示填充墙破坏对结构整体性能的影响规律,阐明其性能退化机理。为此,对14组共59榀不开洞填充墙框架模型的变形能力和承载力对结构性能退化的影响规律进行研究,得到破坏过程中框架柱、填充墙及整体性能退化之间的量化关系,进而提出不开洞填充墙框架的延性破坏准则和性能评价标准。研究结果表明：填充墙框架模型对应延性准则的破坏指数平均值在0.724～0.928之间,延性准则能够实现填充墙框架结构倒塌破坏的量化表征;综合6组19榀填充墙框架的试验现象、性能退化特点和破坏指数统计结果,建议中等破坏和严重破坏临界点破坏指数分别取0.1和0.4,延性准则可用于填充墙框架结构的抗震性能研究和倒塌破坏评估。     

Ductility failure criterion for infilled-wall frame structures

填充墙框架结构与纯框架结构抗震性能差异显著，建立填充墙框架结构的破坏准则，有助于揭示填充墙破坏对结构整体性能的影响规律，阐明其性能退化机理。为此，对14组共59榀不开洞填充墙框架模型的变形能力和承载力对结构性能退化的影响规律进行研究，得到破坏过程中框架柱、填充墙及整体性能退化之间的量化关系，进而提出不开洞填充墙框架的延性破坏准则和性能评价标准。研究结果表明：填充墙框架模型对应延性准则的破坏指数平均值在0.724~0.928之间，延性准则能够实现填充墙框架结构倒塌破坏的量化表征；综合6组19榀填充墙框架的试验现象、性能退化特点和破坏指数统计结果，建议中等破坏和严重破坏临界点破坏指数分别取0.1和0.4，延性准则可用于填充墙框架结构的抗震性能研究和倒塌破坏评估。     

再生砌体填充墙-型钢再生混凝土框架结构抗震性能研究北大核心CSCD

为研究再生砌体填充墙-型钢再生混凝土框架结构的抗震性能,试验设计了1榀再生混凝土框架和2榀再生砌体填充墙-型钢再生混凝土框架并进行低周往复加载试验。试验结果表明:纯框架试件及带填充墙框架试件均为延性破坏,填充墙沿框架平面对角线区域破坏较为严重,梁端与柱端先后出现塑性铰,符合“强柱弱梁”的抗震设计概念;带填充墙框架相比纯框架峰值承载力提升80%左右,平均位移延性系数大于6,表明其具有良好的变形能力;带填充墙框架在加载前期耗能能力强于纯框架试件,后期因填充墙破坏而承载能力迅速下降,极限位移较小,耗能能力弱于纯框架试件;轴压比越大,带填充墙框架峰值荷载后的延性和耗能能力下降越快。基于现有等效斜压杆理论对试件进行Pushover分析,结果表明Klingner模型与试验结果吻合最好。合理布置的填充墙可作为结构抗震的第一道防线,性能点处结构满足“大震不倒”的抗震要求。     

新型混凝土砌块填充墙平面外稳定性研究

通过模拟地震振动台试验,研究了新型节能混凝土空心砌块填充墙的平面外稳定性能.针对填充墙与框架梁、柱之间的不同连接构造方式,共进行了4片墙体试验,对墙片的加速度反应、位移反应和应变进行了分析.结果表明,填充墙与框架柱之间采用脱开的构造方式虽然能够满足"小震不坏,中震可修"的要求,但是在强震作用下,填充墙很容易发生平面外的倒塌;在拉结筋设置合理的前提下,与框架梁采用拉结筋连接的填充墙其平面外抗震性比采取顶部斜砌顶紧墙片要好;与框架梁、柱均采用拉结筋连接的填充墙,其平面外稳定性比其它连接方式要好,只要拉结筋设置合理,能够满足规范规定的平面外抗震要求.     

加气混凝土砌体填充墙的抗震性能试验研究

本文通过9榀混凝土框架一加气混凝土砌体填充墙平面内和平面外抗震性能的试验研究和理论分析,探讨了新型实用又切合加气混凝土砌块自身特点的连接方式。研究结果表明采用柔性连接节点即能够满足墙体与框架连接的整体性要求、又使得混凝土框架一加气混凝土砌体填充墙具有较好的抗震性能。     

装配式混凝土剪力墙平面外性能研究

利用ABAQUS对竖向钢筋连接方式不同的预制剪力墙进行建模,对比分析其平面外性能。竖向钢筋连接方式分别为双排逐根连接、"梅花形"部分连接及单排连接。结果表明,剪力墙平面外破坏属于脆性破坏,墙身与地梁脱开,有倾覆趋势,但平面外仍具有一定的承载能力和刚度。竖向钢筋连接方式不同对预制剪力墙平面外承载力和刚度均有较大影响,由逐根连接改为部分连接其平面外极限承载力下降约15%,与现浇对比差距较大,刚度退化速度也大于现浇。     

全填充墙钢管混凝土组合框架抗连续倒塌性能研究

现有建筑结构的抗连续倒塌设计主要以提高失效柱上部梁构件的梁机制和悬链线机制承载力作为主要的设防目标,忽略了既有非结构构件共同承担竖向构件失效后的抗倒塌能力贡献。为研究填充墙对钢管混凝土组合框架抗连续性倒塌性能的影响,该文对拆除中柱构件后的全填充墙钢管混凝土柱 压型钢板组合梁框架剩余结构进行单调竖向静力加载,获得试件竖向荷载 位移关系曲线、整体/局部破坏模式以及构件关键部位的应变变化曲线,并与钢管混凝土组合框架倒塌试验结果进行对比分析。研究结果表明：该类结构的荷载 位移关系曲线分为四个阶段,弹性阶段、弹塑性阶段、裂缝发展阶段和破坏阶段。填充墙作用可以提高钢管混凝土组合框架的抗倒塌承载力,但结构的延性有所降低。基于试验研究结果,利用ABAQUS/Implicit建立了全填充墙钢管混凝土组合框架抗倒塌精细化有限元模型,并验证了建模方法的合理性。在此基础上,分析了不同填充墙开洞率对钢管混凝土组合框架抗倒塌承载力和破坏模式的影响,发现不同开洞率对试件的初始刚度、峰值荷载和位移延性均有一定影响,研究结果以期为该类结构的抗倒塌设计提供一定的参考。     

带竖缝砌体填充墙钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究

为了研究带竖向缝槽砌体填充墙对框架结构抗震性能的影响,开展了3榀带竖向缝槽砌体填充墙框架结构模型、1榀整体砌体填充墙框架结构模型和1榀纯框架结构模型在低周反复荷载作用下的对比试验。对比分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、承载力退化和耗能性能等。结果表明：砌体填充墙的存在显著提高了框架结构的抗侧刚度和水平承载力,砌体填充墙参与了结构的滞回耗能,砌体填充墙框架的累积耗能能力明显优于纯框架;在填充墙与框架柱间设置一定宽度的竖向缝槽,减少了两者间的相互作用,延缓了填充墙和框架梁、柱的开裂,其水平承载力介于纯框架和整体填充墙框架之间,但其延性和耗能能力得到了较大的改善;在填充墙中设置一定宽度的竖向缝槽形成带竖向缝槽砌体填充墙框架,其水平承载力介于纯框架和整体填充墙框架水平承载力之间,其极限位移角与纯框架的基本相同,具有较好的延性和耗能能力。