火灾后双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为探究火灾后双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能，建立并验证了温度场模型与力学模型。基于相同建模方法，对剪力墙建立了足尺的火灾前后模型，分析不同参数对剪力墙抗震性能影响。结果表明：（1）对于未受火墙体，增大轴压比和剪跨比能够提高墙体的抗弯承载力和变形能力。增大墙体配筋率可以提高抗弯承载力，但对变形能力影响不大。（2）随着火灾时间的加长，墙体在火灾后的初始刚度和抗剪承载力越低。当轴压比越大时，火灾时间的影响越显著。（3）高厚比和轴压比较大的墙体在长时间火灾后，其破坏模式将转变为墙体整体迅速朝着受火侧失稳，抗震性能急剧退化。（4）对于弯曲破坏的墙体，火灾增大了墙体的变形能力，对于压弯破坏的墙体，火灾引起的墙体整体失稳将削弱墙体的变形能力。     

加斜撑冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能

通过对竖向荷载作用下加斜撑冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能试验研究,考察了墙体的受力特性、破坏模式和滞回性能,分析了覆面板对组合墙体滞回性能、延性和耗能能力的影响.结果表明:相同竖向荷载作用下,单面覆OSB板墙体较无面板墙体的抗剪承载力提高了38.79％;墙架柱轴压比为0.24较轴压比为0.16的单面覆OSB板组合墙体抗...     

带栓钉钢板与外包混凝土剪力墙共同工作性能研究

为研究带栓钉抗剪键钢板在混凝土剪力墙中的锚固性能,进行了18个配置列阵栓钉抗剪键的内藏钢板混凝土墙板试件在单调连续加载下的推出钢板试验研究.试件设计中考虑了栓钉的直径、长度和数量,混凝土墙体厚度,钢板厚度,墙体分布钢筋配筋率等参数.在试验基础上,分析了钢板与外包混凝土之间的抗剪切极限荷载和滑移、钢板及栓钉应变、试件破坏形态等,研究了此类墙板的受力特点与破坏模式以及栓钉配置方式对墙板协调工作性能的影响.试验研究表明:在栓钉抗剪键面积一定的情况下,采用较小直径栓钉并加密栓钉的列阵布置可明显提高墙体的抗剪切承载力,在一定条件下钢板厚度的变化对承载力影响较小,内藏钢板剪力墙墙板应满足一定的厚度要求,栓钉的栓杆长径比λ应大于等于4.提出了适于内藏钢板混凝土剪力墙体设置列阵栓钉抗剪键的抗剪切承载力简化计算方法.     

低层装配式墙体水平缝坐浆连接抗剪性能试验研究

为编制低层装配式墙体在一种新型水平连接形式下抗剪承载力计算规范,对51个预制墙体进行了不同条件的试验研究,对其中的15个纯砂浆连接墙体抗剪承载力及破坏形态进行了分析。研究表明,纯坐浆连接墙体受剪破坏具有明显的脆性破坏特征;轴压比的增加,引起砂浆层上下界面摩擦力的增大,导致抗剪承载力的提高;接地梁上表面与墙板下表面粗糙度对试件抗剪承载力有重要影响。最后,通过试验结果推导出了现有文献中承载力计算的相关参数,该计算式将为设有边缘构件的墙体承载力计算提供相关理论依据。     

冷弯型钢组合墙体抗剪承载力简化计算方法研究

对组合墙体抵抗水平剪力的受力机理进行了分析研究,在借鉴传统木结构房屋组合墙体抗剪承载力设计方法的基础上,分别用整体分析方法和剪力流分析方法对组合墙体上自攻螺钉受力进行分析,推导了单个自攻螺钉抗剪承载力与组合墙体抗剪承载力之间的关系,提出了冷弯型钢组合墙体的抗剪承载力计算公式及建议.并将本文公式计算结果与试验结果进行比较分析.结果表明:两种简化分析方法的计算结果均小于由组合墙体抗剪试验结果反算得到的抗剪承载力设计值,简化公式计算结果偏于安全,且剪力流分析方法较整体分析方法更为简便.本文提出的冷弯型钢组合墙体抗剪承载力计算公式,计算结果安全合理,计算过程简单实用,可供实际工程设计参考.     

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.     

斜向粘贴FRP加固砖砌体墙受剪试验

目的研究FRP加固砖砌体墙平面内的抗震受力性能,提出FRP加固砖砌体墙的力学计算模型.方法对5片相同截面不同FRP加固量和不同FRP加固材料的墙片进行平面内低周反复加载对比试验.结果试验研究表明,45°斜向粘贴FRP布加固墙体的荷载(开裂荷载、峰值荷载和极值荷载)较未加固墙体提高1.5%~19.3%,加固墙体的变形能力提高更加显著,提高率为18.2%~250.0%;FRP粘贴于砌体表面不仅可以直接参与墙体受剪作用,更能够通过间接加固作用提高砌体自身抗剪能力,改变剪切破坏类型,提高砌体墙的抗剪承载力.结论采用45°斜向粘贴FRP布加固砖砌体墙能显著提高墙片的抗剪承载力和抗震受力性能,提出了FRP加固砖砌体墙抗剪承载力简化计算方法.     

带栓钉的内置钢板混凝土组合剪力墙抗剪性能研究

为研究带栓钉的内置钢板混凝土剪力墙的受力状态及承载力的变化规律,以4个带栓钉的内置钢板混凝土剪力墙试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了22组带栓钉的内置钢板混凝土剪力墙的有限元模型,模拟了加载的过程和剪力墙的受力性能,考虑了材料的非线性,栓钉的滑移模型等,并将模拟结果与试验结果进行对比.分析不同参数如墙体厚度,钢板厚度,栓钉的直径、间距,轴压比及高宽比对组合墙的水平承载力和变形的影响,主要得到了栓钉对内置钢板混凝土剪力墙的影响规律.分析结果表明:当墙体、钢板厚度满足一定要求时,采用较大直径栓钉可以明显提高墙体的抗剪承载力,但随着栓钉直径的增大,承载力增加减慢;加密布置细直径栓钉后剪力墙承载力提高明显,而且延性较好.通过栓钉的模拟计算,拟合了带栓钉的内置钢板钢筋混凝土剪力墙的受剪承载力公式,可为设计应用提供理论依据.     

带芯柱混凝土小型空心砌块墙体抗剪承载力试验研究

通过１２片不同类型混凝土空心砌块墙片,在反复水平荷载作用下的试验与分析,探讨了非配筋砌体抗剪承载力及破坏特征;分析了配筋砌体芯柱数量及位置对墙体抗剪承载力、变形及破坏特征的影响;提出了提高混凝土小型空心砌声墙体抗剪承载力的结构体系和影响因素。     

喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体抗震性能试验研究

提出一种在密布原竹骨架外喷涂轻质复合砂浆的组合墙体.对喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体试件进行低周反复加载试验,分析试件的受力过程和破坏模式,对试件的承载能力、抗侧刚度、延性、承载力退化、刚度退化以及耗能性能等力学特征进行研究,并将试验结果与压型钢板—竹胶板组合墙体、喷涂保温材料—原竹骨架组合墙体的试验数据进行对比分析.试验结果表明:喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体的主要破坏模式为抗拔件被拉出,墙体底部发生破坏.当试件处于极限状态时,组合墙体出现裂缝,但试件整体结构较为完好.喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体的延性和耗能能力较好,且具有较高的抗剪承载力和初始抗侧刚度.与压型钢板—竹胶板组合墙体相比,喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体具有更好的抗震性能和耗能能力.与喷涂保温材料—原竹骨架组合墙体相比,喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体经济性好,同样具有较高的推广价值.     

多层强边柱冷成型钢结构体系抗震性能分析

多层强边柱冷成型钢结构能够促进低层冷成型钢结构向多层住宅结构体系的发展.为了分析多层强边柱冷成型钢住宅结构体系在地震作用下的动力特性,本文提出了该类结构的主要抗侧构件强边柱冷成型钢组合墙体可以考虑节点实际连接性能的简化计算模型,进而得到整体结构抗震计算模型;根据作者前期开展的墙体抗剪试验结果并结合国外规范,提出此类结构在地震作用下的侧向变形验算指标;对整体结构进行抗震性能研究.结果表明:考虑节点连接的等代拉压杆模型能够准确预测此类结构的实际受力特性;将1/300和1/75分别作为此类结构在多遇和罕遇地震作用下的层间位移角限值是安全可靠的;在9度罕遇地震作用下,此类结构不会发生倒塌破坏;进行此类结构设计时,不宜采用两个方向刚度差异过大的抗剪墙体组合,同时应重点加强结构沿墙体开洞率较大方向的墙体抗剪强度;在特别高烈度地区进行此类结构设计时,应兼顾墙体抗剪强度和墙体边柱的竖向承载能力,避免结构因墙体边柱的压屈破坏而导致整体结构失效.     

钢与轻骨料混凝土之间栓钉承载力的研究

基于14个栓钉连接件在单调荷载下的推出试验,对轻骨料混凝土中栓钉的破坏形态、抗剪承载力、荷载-滑移关系、变形能力等进行了研究,重点分析了混凝土强度、栓钉直径等参数对栓钉抗剪性能的影响.结果表明:栓钉在轻骨料混凝土中的抗剪承载力与在普通混凝土中相近;栓钉具有较好的抗剪延性与变形能力.最后,在试验的基础上,初步提出了轻骨料混凝土中栓钉抗剪承载力的经验公式.     

砼小型砌块剪力墙抗剪承载力试验研究

通过１１片配筋砼小砌块剪力墙的竖向荷载和单向水平静力荷载作用下的试验与分析,探讨墙体在压力一定时剪屁与抗剪承载力的关系;正压力和剪跨比一定时注芯率与抗剪承载力的关系,分析墙体在不同因素作用下的破坏形态,提出抗剪承载力建议公式。     

钢板-砖砌体组合墙梁的试验研究与分析

钢板砖砌体组合结构在既有砖混房屋中进行大空间改造时,组合托梁上部的墙体存在拱效应,使得托梁与上部墙体之间共同工作。为了研究此类组合墙梁的工作机理、破坏形态、承载力、控制截面的应变分布以及变形,对5根钢板砖砌体组合墙梁进行了集中荷载作用下的试验研究与分析,并考虑了上部墙体高跨比、组合托梁高跨比和钢板厚度的参数影响。主要的研究结果表明钢板砖砌体组合墙梁的破坏始于加载点与支座连线部分的砌体;钢板沿截面高度的应变分布符合平截面假定;上部墙体的高跨比直接影响墙体的破坏形态、钢板发生空鼓时的荷载和构件的极限荷载;合理的墙体高度有利于组合作用的形成,并且过高的墙体反而会降低极限荷载。最后给出了上部墙体高跨比的合理取值范围,同时建议钢板砖砌体组合托梁的抗弯刚度相对上部墙体平面内刚度的系数应至少大于79。     

新型装配-现浇式密柱结构墙体的轴心受压性能

为提升新型装配-现浇式密柱结构的抗震性能,通过对2榀模型在竖向荷载作用下的试验及有限元分析,研究了其在正常使用阶段和承载极限状态时墙体各截面应力、裂缝、变形、破坏形态及平面外位移．结果表明:结构在正常使用荷载下具有较大的承载能力和刚度,破坏具有一定的延时,未出现平面外失稳;预制外壳与现浇柱联结性能良好,不会出现滑移错动;预制外壳的增加能显著提高结构承载性能,采用“最优尺寸”的截面设计能更好地发挥结构抗压性能．新型结构满足住宅在竖向荷载组合作用下的可靠性要求,一般层高的墙体在重力荷载作用下不会发生平面外失稳破坏．     

砼小型空心砌块墙体抗震及抗剪性能试验研究

通过对１０片不同类型砼空心愉墙惩在反复水平荷载作用下的试验与分析,探讨了圈梁－构造柱体系、构造柱加芯柱体系对墙体抗剪承载力、变形及破坏特征的影响,提出了提高砼小型空心砌块墙体抗震性能及抗剪承载力的构造措施。     

自攻螺钉与拉铆钉混合连接受剪承载性能试验研究

为改善自攻螺钉连接的构件在地震作用下易发生拉脱导致结构严重破坏的缺点,提升冷弯薄壁型钢组合墙体抗破坏能力,本文分析了组合墙体层间连接处的传力机理,针对自攻螺钉的破坏模式,提出了拉铆钉与自攻螺钉混合连接。为研究混合连接的抗剪性能,共进行了48组连接接头抗剪性能试验,包含冷弯薄壁型钢结构常用的5种连接板厚度,板厚比变化范围1.0~2.0,连接方式包含纯自攻螺钉连接、纯拉铆钉连接及混合连接。观察混合连接的破坏模式,自攻螺钉未发现拉脱破坏,其破坏模式主要表现为板承压破坏与螺钉倾斜组合破坏、铆钉剪断破坏及板承压与铆钉部分剪断组合破坏三种;相较单一连接方式,混合连接荷载-位移曲线表现出更长的塑性阶段;当板厚比大于1.5,且组合板厚小于3 mm,混合连接的承载力及延性较单一连接增长明显;利用现有计算方法对混合连接的承载力进行累加计算,与试验结果进行对比,其计算结果偏保守。结果表明：混合连接能较好地弥补拉铆钉和自攻螺钉受剪过程中的缺陷,有效改善自攻螺钉拉脱破坏,从而提升连接的承载力及延性;板厚和板厚比是影响混合连接破坏模式及承载力的重要因素,与单一连接相比,板厚比越大,承载力提升越大;排布方式对混合连接的力学性能及破坏机理影响有限;在本文试验工况下,结合混合连接的破坏模式,在现有计算方法的基础上,提出改善后的计算方法,其计算结果更合理。     

冷弯薄壁构件与组合板螺钉连接推出试验研究

为研究冷弯薄壁型钢组合楼盖中螺钉连接的受力性能和破坏模式,对4个冷弯薄壁构件与组合板采用自攻螺钉连接的推出试件进行了单调静载试验。通过推出试验研究了不同抗剪构造措施和不同楼板面材料对推出试件抗剪刚度、抗剪承载力及粘结性能的影响。试验结果表明:石膏基自流平砂浆推出试件在发生局部粘结破坏后,砂浆面板逐步退出工作,试件因压型钢板屈曲和螺钉倾斜而破坏;混凝土推出试件在发生局部粘结破坏后,螺钉连接未发生破坏,试件因混凝土面板脱落而破坏;在组合板中加入抗剪构造可提高试件的粘结性能和抗剪刚度,但会降低抗剪承载力。采用《冷弯薄壁型钢结构设计规范》(GB 50018-2002)计算推出试件中单颗螺钉的抗剪承载力较为合理。     

开门洞的冷弯薄壁型钢立柱组合墙体抗剪性能研究

采用ANSYS有限元软件对无开洞、开门洞的冷弯薄壁型钢立柱组合墙体的抗剪性能进行了分析。在建立有限元模型时,选用塑性壳单元,考虑到材料非线性和几何非线性的影响,采用耦合模拟自攻螺钉连接。通过与试验数据对比,先验证有限元方法的正确性,然后采用此方法分析了开门洞的组合墙体和无开洞组合墙体抗剪性能。结果表明,在无开洞时墙体呈脆性破坏,而有门洞时则呈延性破坏;开门洞组合墙体抗剪承载力和初始剪切模量随门洞宽度增大而显著降低,随门洞高度增大则减小幅度较少。     

压型钢板组合梁栓钉连接实验研究

研究压型钢板组合楼板中，栓钉连接件在纵向剪力作用下的破坏机理；锚固破坏和剪压破坏的发生条件；确定压型钢板对砼助的影响宽度；明确抗剪能力的影响因素；推导出连接件承载能力和变形的计算公式．