配筋砌块砌体短肢剪力墙偏心受压性能的试验研究

针对4片T形截面配筋砌块砌体短肢墙体进行偏心荷载作用下的承载力试验研究,了解该类墙体的承载能力、变形性能、破坏过程及破坏形态,并对墙体中芯柱钢筋应变、砌体表面的应变、墙体侧向变形及所承受的竖向荷载,进行了试验全程数据采集.通过数据分析,对文献[2]的计算方法进行试验验证,试验结果与计算结果比较接近.应用ANSYS有限元分析软件,选择三维八节点的混凝土单元Solid65模拟灌孔砌块砌体、杆单元Link8模拟钢筋.针对竖向偏心荷载作用下的配筋砌块砌体短肢剪力墙进行三维非线性有限元分析,研究了该类墙体的破坏形态、承载与变形能力,并将模拟结果与试验值进行对比,验证了有限元分析方法的可行性.     

配筋砌块砌体柱偏压承载力计算分析

根据配筋砌块砌体柱偏心受压的试验数据,基于钢筋混凝土结构的分析方法,推导出配筋砌块砌体柱在偏心荷载作用下的承载力公式,该公式在形式上与普通混凝土偏心受压构件计算式一致,但在纵向弯曲对承载力的影响上又借鉴了砌体结构的表达式。通过有限元分析软件ANSYS对配筋砌块砌体偏心受压柱进行分析并对该承载力公式进行修正,试验结果证明这一方法是得当的。     

配筋砌块砌体柱偏压承载力的影响因素分析

利用有限元分析软件ANSYS,对竖向偏心荷载作用下的配筋砌块砌体柱进行了非线性有限元分析,以试验数据为检验标准,在有限元方法得到可靠验证的基础上,进行了扩大参数分析,研究了偏心距、配筋率、高厚比、纵向钢筋位置、配箍率等因素对承载力的影响,为进一步建立和完善承载力的计算方法提供依据。     

配筋砌块砌体剪力墙抗剪性非线性分析

本文采用ANSYS软件对 7片纵横配筋大剪跨比的砌块砌体剪力墙进行数值模拟 ,得出承载力计算值与试验值相吻合 ,侧移计算值略小于试验值的结论 ;并认为将ANSYS软件用于砌块剪力墙的非线性有限元分析是一种可行的研究手段     

3D打印配筋砌体墙承载力试验研究

进行了5片3D打印配筋砌体墙和3片普通砌块配筋砌体墙的轴压、偏压试验,分析了3D打印配筋砌体墙在不同偏心荷载作用下的破坏特征,并与普通砌块配筋砌体墙进行对比;研究了3D打印配筋砌体墙的受力与变形性能、破坏过程与破坏形态,为3D打印配筋砌体墙替代普通砌块配筋砌体墙的可行性提供理论计算基础和设计依据.结果表明:3D打印配筋砌体墙整体性较好,承载力较高,可达到同等受力条件下普通砌块配筋砌体墙的2倍左右.     

配筋砌块剪力墙有限元分析与试验比较

在具体试验设计配筋砌块砌体剪力墙的基础上,使用ABAQUS软件对其进行数值模拟,对配筋砌体砌块剪力墙的滞回曲线、骨架曲线和延性进行分析研究,包括模型的选取与建立,有限单元的选取等,比较计算结果与试验结果,证明有限元分析模型可靠有效.     

配筋砌块砌体柱偏压承载力试验研究与分析

对10个配筋砌块砌体柱进行了偏心荷载作用下的承载力试验研究,了解了该类柱子的受力与变形性能、破坏过程与形态等特征,考察了偏心距、芯柱纵向钢筋等因素对承载力的影响,并对截面应变和芯柱钢筋应力进行了加载全过程记录。借助钢筋混凝土结构的分析方法,推导了配筋砌块砌体柱在偏心荷载作用下的承载力公式,该方法在形式上与普通混凝土偏心受压构件保持了一致性,但在纵向弯曲对承载力的影响上又借鉴了砌体结构的表达式,试验结果证明这一方法是得当的。     

配筋砌块墙体平面外偏心受压承载能力分析

为了解配筋砌块墙体在平面外偏心荷载作用下的受力性能及承载能力,在实验室对16个墙片试件进行了平面外偏心受压试验研究,并将各试件承载力试验值与《砌体结构设计规范》GB50003-2001的简化方法计算值进行了对比分析。结果表明“:规范”给出的简化计算方法偏于保守;利用钢筋混凝土压弯构件的计算理论,提出了配筋砌块墙体平面外偏心荷载作用下承载力的计算方法,计算值与试验结果吻合较好。     

配筋砌块砌体剪力墙平面外偏心受压承载能力试验研究

通过对16片不同偏心距配筋砌块砌体墙片的平面外偏心受压的静力加载试验,了解了配筋砌体墙片在平面外偏心荷载作用下的破坏形态及机理、承载能力与变形特征,以及竖向钢筋在不同偏心距时的受力特性。将各墙片的承载力试验结果与《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的规定进行了对比分析,并提出相应的改进意见。探讨了配筋砌体剪力墙平面外竖向承载力的影响因素,为建立承载力计算方法提供了依据。     

配筋砌块砌体结构构件与房屋结构的设计方法——《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)第九、十章背景介绍

介绍了在已有试验研究成果及工程经验基础上新颁布实施的《砌体结构设计规范》(GB5 0 0 0 3— 2 0 0 1 )第九章、第十章关于配筋砌块砌体结构构件和配筋砌块砌体剪力墙结构房屋抗震设计新增条文的背景 ,并从实用的角度给出了相应的建议和示例 ,可供工程设计人员在进行配筋砌块砌体房屋结构设计时参考     

超大深基坑变形特征的数值模拟及其实测分析

结合长峰商城逆作法施工超大深基坑的实际工程,建立了能模拟施工开挖全过程的三维有限元分析模型,通过对有限元计算结果与实测数据的分析比较,分析总结了长峰商城超大深基坑逆作法施工地下连续墙水平变形和基坑周边地表土体沉降特征.     

双面加筋挡土墙结构受力特性的数值模拟分析

结合某公路扩建工程中采用的双面加筋挡土墙结构,采用有限元法对该挡土墙的受力特性进行数值模拟分析,计算中采用Drucker-Prager模型模拟土体材料的非线性,研究分析拉筋拉力及墙背侧向土压力的分布规律,有限元分析结果与现场测试值具有较好的一致性,分析成果对该挡土墙的推广应用提供了重要的参考价值。     

用增设钢筋混凝土墙提高砌体结构抗震性能的试验研究

目前大量既有多层砌体结构住宅面临增设电梯、成套改造等功能性改造的需求,利用功能性改造时后加的混凝土墙提高既有多层砌体结构的抗震性能是一种有益的探索。文中提出了三种后加混凝土墙与砌体墙的连接方式,并进行了7个后加混凝土-砌体组合墙体试件及其对比试件的低周反复加载试验,研究了其破坏模式、滞回性能、承载能力、变形能力、耗能与延性等。试验结果表明：三种连接方式均能有效保证后加混凝土墙与砌体墙的协同工作,其中植筋连接方式最为简便实用;后加混凝土墙不对称布置时,正、反两个方向的刚度退化过程不同但承载能力和变形能力无明显差异;增设混凝土墙后砌体墙的承载能力、变形和耗能能力大幅度提升,刚度退化明显改善;组合墙体中后加混凝土墙和砌体墙的抗剪能力均能充分发挥。基于黏性界面模拟砂浆层的分离式三维实体有限元分析方法能够较好地模拟组合墙体试件的骨架曲线和破坏形态。根据试验结论提出的受剪承载力计算公式与试验结果吻合良好。     

底部框剪配筋砌块砌体房屋弹塑性地震反应的数值模拟

在总结底部框剪砖房和配筋砌块砌体的抗震性能研究成果的基础上,对底部框剪上部配筋砌块砌体结构的抗震特性进行了初步研究。采用层间剪切模型和三折线骨架曲线恢复力模型,分别按6、7、8度区的多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度,输入ElCentro地震波,模拟此类房屋的线性和非线性地震反应。通过分析加速度和位移地震反应,恢复力和层间位移角的变化,考察了该结构的抗震性能和抗震能力。结果表明:底部两层框剪上部六层配筋砌块砌体结构(高25.5m)可用于8度地震区,这种结构的底部框剪层是薄弱部位;应提高框剪层的水平地震剪力设计值,增强延性设计,提高抗倒塌能力。     

钢筋混凝土柱动力滞回性能两尺度数值模拟

为提高钢筋混凝土柱在快速循环加载下的动力滞回性能数值模拟计算效率并反映局部破坏特征,对通用有限元分析程序ABAQUS进行二次开发,编写了适用于三维纤维梁单元的混凝土和钢筋本构模型程序,在实现纤维梁单元和实体单元界面连接变形协调的基础上,建立了由三维实体单元和纤维梁单元组成的两尺度有限元模型。为了比较计算精度和效率,分别建立了试件的三维纤维梁单元模型和三维实体单元模型。分别对3种模型进行往复荷载作用下考虑混凝土材料应变率效应的钢筋混凝土柱动力滞回性能数值模拟,将两尺度模型的计算结果与试验结果进行比较。结果表明:所开发的材料本构模型程序以及两尺度模型能较好地反映钢筋混凝土柱在快速循环加载下的承载能力及滞回性能;所建立的两尺度模型既可节约计算成本,又能实现钢筋混凝土柱试件关键部位的精细化分析。     

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。     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力研究

建立了配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力的理论分析模式,并在此基础上根据国内59片符合配筋砌块短肢砌体剪力墙基本要求的配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力试验数据,分别考虑了灌孔砌体强度、剪跨比、竖向压力、水平钢筋等因素对抗剪承载力的影响,给出了与试验数据吻合较好的配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力计算公式.与GB 50003-2001《砌体结构设计规范》中配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力计算公式相比,该公式适当增大了灌孔砌体和竖向压力对抗剪承载力的影响,水平配筋利用效率系数随着水平钢筋配筋率和剪跨比的增大而减小.     

单一连续墙的平面非线性有限元分析

单一连续墙是目前广州地铁工程中大力推荐的一种基坑围护结构,与圆形人工挖孔桩作围护结构相比,它具有许多结构上的优点。采用了带转动自由度的Goodman单元,对其进行平面非线性有限元模拟计算,以广州地铁二宫站单一连续墙车站基坑为例,分析了该围护结构的水平位移和弯矩分布及周围土体的沉降、塑性区和应力分布情况等,并与实测值进行对比,结果表明计算值与实测值吻合很好,说明该模型是合理的。     

剪力墙受力性能的宏模型静力弹塑性分析

建立了以弯曲变形为主的钢筋混凝土剪力墙的静力弹塑性分析宏模型 ,宏模型由钢筋混凝土膜单元和钢筋混凝土柱单元组成 ,分别模拟剪力墙的墙板和边缘构件。宏模型以有限元为基础 ,但自由度比有限元模型少得多。用宏模型编制了剪力墙静力弹塑性全过程分析程序 ,采用单自由度补偿法求解病态方程组 ,得到有下降段的能力曲线 ,可以预估剪力墙的变形能力和位移延性。 9片剪力墙试件的计算结果和试验结果的对比说明了宏模型的有效性。通过计算分析 ,研究了轴压比、边缘构件的约束程度和高宽比对剪力墙抗震性能的影响