带有可更换墙脚构件剪力墙的设计方法

近年抗震设防目标逐渐从保护生命安全方面的考虑,向震后迅速恢复城市、居民正常的生活秩序方向发展。带有可更换构件结构就是在这一目标下产生的结构新形式。介绍了一种新型的带有可更换墙脚构件的剪力墙结构形式,墙脚可更换构件是新型拉压组合减震支座,由叠层橡胶垫和软钢板组合而成,叠层橡胶垫主要承受压力和剪力,钢板主要承受拉力;还建立了这种剪力墙及其可更换构件的设计原则、设计方法,以及截面验算方法,并给出了设计算例。     

带可更换部件的联肢剪力墙抗震性能研究

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能和破坏模式,以一片10层联肢剪力墙为例,对带有可更换部件的联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了地震反应时程对比分析。计算结果表明,在地震作用下,可更换连梁和可更换墙脚部件先后屈服,破坏集中在可更换部件上,带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能显著提高。     

基于构件变形的全框支剪力墙结构抗震性能分析

以广州某典型地铁上盖全框支转换项目为基础,参考现行规范中对部分框支剪力墙结构的抗震等级和轴压比限值的要求,设计9个全框支剪力墙结构。通过基于构件变形的抗震性能评估方法,研究该结构体系在大震作用下的性能,并给出全框支剪力墙结构的抗震设计的合理化建议。结果表明：9个全框支剪力墙结构均能满足“小震不坏,大震不倒”的抗震设防要求以及“强转换弱上部”的抗震设计思想;在强震作用下,当转换层上部剪力墙屈服时,转换层及转换层以下部分不屈服,则全框支剪力墙结构的安全性与纯剪力墙结构一样。     

波形钢板剪力墙内嵌钢板与墙趾可更换阻尼器刚度匹配关系研究

为了研究内嵌钢板与墙趾可更换阻尼器的刚度匹配关系对波形钢板剪力墙抗震性能的影响,设计了1个带阻尼器的钢板剪力墙试件,针对更换阻尼器前后的试件进行了两次拟静力加载。试验结果表明:阻尼器腹板厚度过大使内嵌钢板先于阻尼器腹板发生变形,导致剪力墙试件耗能能力不能充分发挥;降低阻尼器腹板厚度,可以提高剪力墙的耗能能力,但其承载力下降。证明内嵌钢板与阻尼器的刚度匹配关系对剪力墙的承载能力、耗能能力和延性等抗震性能有关键影响。为了探究两者的合理匹配关系,通过ABAQUS有限元软件建立32个模型进行数值模拟,通过改变阻尼器腹板厚度、内嵌钢板的波纹肋方向和钢板厚度来改变阻尼器与内嵌钢板的匹配刚度,对比数值分析结果和试验结果得出:有限元分析结果和试验结果吻合度较高,波纹肋沿水平方向使试件承载力下降较大;波纹肋沿竖直方向,内嵌钢板厚度和阻尼器腹板厚度分别为5,6 mm时,试件承载力较高、延性较好,抗震性能较好。     

带可更换连梁阻尼器的装配式剪力墙结构抗震性能研究

装配式剪力墙建筑结构是一种适应建筑工业化发展趋势的住宅结构形式,如何提高其抗震性能是其应用发展迫切需解决的问题。在已有连梁阻尼器的对比分析基础上,提出一种改进的多菱形孔钢板阻尼器作为装配式剪力墙结构的可更换连梁阻尼器,利用ANSYS Workbench进行参数分析及优化,进而应用于某装配式剪力墙实际工程中的弹塑性计算分析中,考察其应用可行性。分析表明,此种阻尼器能有效降低结构地震响应,减少装配式剪力墙结构的构件损伤数量,具有良好的安全性和经济性;其可更换的特性及简便的优化设计方法,非常适合装配式结构快速便捷的产业化应用需求。     

高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构的设计研究

高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计是高层建筑结构设计中的关键一环,直接影响到后续建筑质量的最终呈现,更关乎后续使用者的安全和感受。尤其是近年来人们生活水平不断提高,对建筑品质提出了更为严格的要求。基于此,本文以“高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计”为主要研究对象,结合高层建筑的结构受力情况,围绕具体案例,感知设计原则、把握设计要点,以期相关研究内容能够为广大工作人员带来一定的参考、启示和借鉴。     

三段式可更换耗能梁抗震性能及可更换性能分析

为了保证框架结构跨度较大时耗能梁的耗能能力和可更换性能,提出了一种中间段耗能的三段式可更换耗能钢梁。设计并制作了5根可更换耗能钢梁,通过拟静力试验,研究了耗能梁更换、耗能段与非耗能段连接方式、耗能段腹板类型及腹板钢材类型等对钢梁抗震性能的影响。研究结果表明：在地震作用下,三段式可更换耗能钢梁的耗能和损伤均明显集中在中间耗能段,而非耗能段处于弹性状态,震后通过更换中间受损耗能段即可快速恢复结构的使用功能;三段式可更换耗能钢梁的滞回曲线均较饱满,极限塑性转角约为0.1 rad,表现出良好的变形能力和耗能能力;腹板采用低屈服点钢或波纹钢时三段式可更换耗能钢梁的耗能能力更好;随着可更换钢梁塑性转角的增大,可更换耗能钢梁的荷载提高明显,超强系数均值约为1.67;更换耗能段时,相应的层间位移角为1/200～1/250,采用端板连接的三段式可更换耗能钢梁更换耗能段所需时间较短,而采用双槽钢连接的三段式可更换耗能钢梁能在更大的残余层间位移角时更换,具有较优的可更换性能。     

带缝剪力墙的非线性分析

利用ANSYS有限元分析软件,对带缝剪力墙构件和实体剪力墙构件在竖向压力作用下的水平加载过程进行了相关的数值模拟,对其承载能力与变形能力进行了研究,得出带缝墙有更高安全储备的结论.     

可更换损伤元结构的特征与关键技术

结构抗震性能向功能可恢复、损伤元可更换提升是工程抗震设计的一个重要发展趋势。指出地震作用后结构功能的可恢复性主要依赖于结构变形的可恢复性,提出变形可恢复的结构体系可以由主结构和损伤元构成,应从预期地震作用下使结构损伤集中于特定构件（损伤元）的要求出发,重新认识分散耗能的机理、作用和抗震设计方法。回顾了近年来国内外对功能可恢复、损伤元可更换结构的研究和应用现状,阐述了可更换损伤元结构体系的本质特征,包括体系的损伤机制、残余位移、恢复力机制、变形相容条件和设计原则,归纳了损伤元的耗能机制、变形模式、构造形式。指出需进一步研发新型损伤元,构建损伤可控制、变形可恢复的结构体系,完善设计方法。     

高层框架剪力墙结构抗震性能分析

为了探讨剪力墙分布形式与布置数量对于框架剪力墙抗震性能的影响,拟采用ANSYS有限元软件对某24层高层框架剪力墙结构进行数值模拟分析。设置2种沿不同方向的地震波,作用于3种不同的剪力墙分布形式的结构上,并对其结构频率及层间位移进行对比分析。结果表明,随地震波的作用方向不同,相同的剪力墙布置形式对结构的抗震性能存在一定的影响;在同一地震波作用下,采取合理的剪力墙布置形式并适当增多剪力墙数量可以提高高层框架剪力墙结构的抗震性能。     

框架-剪力墙结构受力及抗震性能分析

为了满足多种建筑功能的要求，结合剪力墙结构和框架结构的优缺点，提出了框架-剪力墙结构，分析了框架与剪力墙协同工作的原理，对其结构受力性能进行了分析，详细探讨了框架-剪力墙结构的抗震性能，指出该体系改善了结构整体的受力性能，并提高了结构的抗震能力。     

剪力墙结构有限元分析

简述了剪力墙结构研究的现状,针对目前数值分析中单元选取的不便之处,通过理论研究,构造出一种适合短肢剪力墙有限元分析的新的单元,通过数值分析模拟和理论分析计算,发现该单元具有较高的计算精度和速度,应用价值较高。     

带构造边缘构件的T形双面叠合剪力墙抗震性能研究

为研究带构造边缘构件的T形装配整体式双面叠合剪力墙的抗震性能,完成了两个T形足尺剪力墙试件的拟静力试验.试验结果表明:在0.2轴压比下,叠合试件与现浇试件均表现为典型的弯剪破坏特征;与现浇试件相比,叠合试件翼缘受拉和翼缘受压时的极限承载力分别降低了15.7％和3.0％;翼缘受拉时的延性系数与现浇试件的相同,而翼缘受压时...     

某超高层剪力墙结构抗震分析与设计

根据结构的超限情况,在设计中有针对性地采取了比现行规范更严格的抗震措施,关键构件采用抗震性能化方法设计,同时采用不同的计算软件进行结构分析,结果表明,结构的工作状态和性能均能达到预期的抗震性能目标和规范要求。     

带构造边缘构件的L形双面叠合剪力墙抗震性能试验研究

为研究装配整体式叠合剪力墙结构体系中带构造边缘构件的L形截面双面叠合剪力墙的抗震性能,开展了轴压比为0.2的1片L形双面叠合剪力墙足尺试件和1片现浇剪力墙足尺对比试件的拟静力抗震试验,根据试验数据对比分析了试件的各项抗震性能指标。结果表明:叠合剪力墙与现浇剪力墙均呈现典型的弯剪破坏特征; 极限破坏时,L形剪力墙腹板墙肢构造边缘构件的底部区域混凝土被压碎,纵筋屈服或被拉断; 叠合剪力墙翼缘受拉时的正向受弯承载力比现浇墙低14.6%,翼缘受压时的反向受弯承载力比现浇墙低9.2%; 正向加载时,叠合剪力墙的初始刚度比现浇墙大,屈服后刚度退化速度快; 反向加载时,叠合剪力墙的初始刚度及刚度退化规律与现浇墙基本一致; L形现浇构造边缘构件与叠合墙板交界处采用的另设钢筋搭接连接方式具有良好的传力性能; L形双面叠合剪力墙的抗震性能与现浇墙相比有一定差距,建议提高构造边缘构件的配筋率。     

含可更换剪切型耗能梁段的高强钢框筒结构抗震性能分析

针对传统钢框筒结构地震耗能差和震后修复难度大等问题,结合剪切型耗能梁段耗能能力强及震后易修复、钢框筒抗侧刚度大、高强钢强度高且节约材料的优点,提出一种新型高层钢结构形式——含可更换剪切型耗能梁段的高强钢框筒结构(HSS-FTS)。给出了HSS-FTS的初步设计方法和耗能梁段的布置原则。为比较HSS-FTS和传统钢框筒结构(FTS)的抗震性能,采用SAP2000各建立了一个40层的HSS-FTS和FTS有限元模型,验证了有限元建模的合理性,分别对两个结构进行反应谱分析和动力弹塑性时程分析。结果表明:多遇地震下,HSS-FTS和FTS的层间位移角、基底剪力、楼层剪力和剪力滞后效应无显著差别,HSS-FTS可以满足抗震规范层间位移角的限值要求。罕遇地震和超大震作用下,HSS-FTS的柱轴力分布相比FTS更为均匀,减小了结构的剪力滞后效应,HSS-FTS的塑性铰主要集中在耗能梁段处,改变了FTS的塑性铰发展机制,具有理想的破坏模式。在罕遇地震和超大震作用下,HSS-FTS的层间位移角相比FTS分别降低了11.98%和13.63%,可有效减小震后结构的残余变形,降低耗能梁段的更换难度。HSS-FTS改变了FTS的耗能机制,在罕遇地震和超大震作用下,其耗能量相比FTS分别提高了86.58%和151.09%,其耗能能力显著提升,有效降低了结构的水平地震作用,可减轻除耗能梁段外的非耗能构件受损程度,此种新型高层钢结构形式更易于震后修复与功能的快速恢复。     

附属构件及非结构构件抗震设计的重要性

阐述了地震中附属结构及非结构构件可能造成的灾害，包括隔墙，女儿墙及突出构件，吊顶天极等设施的震害特点，提出了附属结构及非结构构件的抗震设计并不亚于结构抗震设计，这也是设计人员所面临的一个重要的观念的转变。     

墙体间距对高层建筑剪力墙结构动力特性影响的分析

通过对典型钢筋混凝土高层剪力墙结构横墙间距对结构的抗震性能、力学反应和材料用量等影响的系统研究,探讨不同平面形状的剪力墙结构横墙间距的最佳配置,提出了供设计参考的合理建议。     

钢筋混凝土剪力墙构件屈服位移研究

确定剪力墙构件屈服位移是剪力墙基于性能的抗震设计的重要内容。在分析现有剪力墙屈服位移计算公式的基础上,对不同参数的筋混凝土剪力墙结构低周反复荷载作用下的试验数据进行了分析,提出了一种改进的屈服位移计算方法。利用已有的剪力墙试验数据,对改进的屈服位移计算方法进行验证,结果符合较好,可为剪力墙抗震研究提供参考。