复合保温混凝土砌块墙体抗震性能试验

共进行3片复合保温砌块墙体的水平低周反复荷载试验,考察了墙体的延性、耗能能力、刚度退化情况等抗震性能,分析了裂缝的产生、开展和墙体的破坏形态.综合分析了该砌块墙体的抗震能力,重点研究了高宽比对墙体破坏特征和抗震性能的影响.研究结果表明,墙体上高宽比对墙体的破坏形态有一定的影响.高宽比大于1,墙体呈弯曲破坏,高宽比小于1,墙体呈斜剪破坏.墙体的刚度随位移的增加而减小,其刚度退化趋势大致相同.开裂后,高宽比较小的墙体,破坏后刚度退化较为迅速.高宽比较小的墙体,开裂和极限荷载较大,但延性稍差.     

格构式钢板加固砖砌体墙试验

目的研究格构式钢板加固砖砌体墙的抗震性能,找到改善砌体墙抗震性能的加固方法．方法制作1片未加固墙体模型和3片格构式钢板加固墙体模型,采用拟静力试验方法,对这4片墙体进行低周往复荷载作用下的试验,分别对墙体加固前后的破坏过程、承载力、变形,延性性能、滞回曲线和刚度退化曲线进行对比分析,并对比较分析不同的加固方案,应用有限元法模拟墙体的受力形式和墙项的荷载位移曲线．结果格构式钢板加固墙体的抗侧承载力可提高150％左右,抗震性能得到显著改善,带斜撑格构式钢板加固砌体墙的抗震性能最优越,有限元模拟结果与试验结果基本吻合．结论加固墙体的滞回环相对饱满,耗能能力明显增强,加固墙体的刚度得到很大提高,刚度退化变得缓慢,具有良好的耗能能力．格构式钢板加固方法是一种有效的加固方法．     

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．     

装配式H型钢腹板开孔耗能支撑的滞回性能

装配式H型钢腹板开孔耗能支撑是由腹板开孔H型钢和传力槽钢通过螺栓连接组成的新型耗能支撑,能有效避免支撑构件失稳。为研究这种支撑的耗能能力及破坏机理,对试件进行低周往复加载试验及有限元模拟分析。结果表明：装配式H型钢腹板开孔耗能支撑滞回曲线饱满,耗能能力强,变形能力好。在轴向荷载作用下,试件主要依靠开孔腹板孔间短柱进入塑性耗能,在加载过程中,孔间短柱端部为薄弱部位,首先进入塑性,并最先发生断裂,随着加载的深入,孔间短柱中间部位进入塑性的面积越来越大。加载过程中,螺栓与槽钢始终处于弹性状态。试件最终因孔间短柱断裂导致破坏。H型钢耗能腹板长度相同时,腹板宽度越宽、孔间短柱高宽比越大,耗能支撑承载力与刚度越小、变形能力越好,孔间短柱高宽比在5~8之间较合理。建议长圆孔端部圆弧到螺栓孔中心最短距离控制在1.2d₀~1.5d₀之间。改变长圆孔圆弧半径对支撑的力学性能影响很小。H型钢腹板宽度相同时,腹板长度越大,承载力与刚度越大。给出了装配式H型钢腹板开孔耗能支撑的设计方法与极限承载力公式。     

轻钢框架-加气混凝土砌块组合墙体抗侧试验研究与分析

以由格构冷弯薄壁轻钢框架和加气混凝土砌块填充墙共同构成的组合墙体为研究对象完成了组合墙体、单纯轻钢框架和单纯填充墙体3个试件的抗侧力试验,观察各试件在水平荷载作用下的变形过程和破坏形式,得到3个试件的抗侧极限承载力,并采用简化方法进行分析和对比。结果表明,单纯格构轻钢框架水平抗侧承载力和刚度均较低,而单纯填充墙体尽管初始水平抗侧刚度大,但墙体没有延性,且其抗侧极限承载力极低。组合墙体的水平抗侧刚度比单纯轻钢框架高得多,且其抗侧极限承载力远远大于格构轻钢框架与单纯填充墙体的极限承载力之和。组合墙体和单纯填充墙在水平荷载作用下墙体的破坏形式均为对角线上的斜裂缝内外贯通。三支杆模型适合于组合墙体抗侧极限承载力的计算。     

嵌筋墙体抗剪破坏机理分析

嵌筋加固是一种新型后配筋砌体的墙体加固技术。根据高宽比为0.5和1.8的嵌筋加固墙体试验结果,对其破坏形式和破坏机理进行对比分析。结果表明,经嵌筋加固后,墙体的破坏形式不同于普通墙体。高宽比为1.8的具有斜压破坏特征;高宽比为0.5的初裂时具有剪压破坏特征,极限荷载时具有剪压和剪摩擦破坏特征。     

格构角钢立柱轴压试验及有限元分析

以组合墙体中的格构角钢立柱为对象,针对0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.5mm,1.8mm 5种不同的厚度,通过轴压试验和有限元分析研究格构角钢立柱的轴压极限承载力和破坏模态,并进行对比。结果表明:同一厚度的3个格构角钢立柱试件,由于初始几何缺陷的不同,其轴压承载力、荷载-位移关系曲线有一定差别;由于对初始几何缺陷十分敏感,当厚度值较小时,3个试件的轴压载力相差较大,而当厚度较大时,3个试件的轴压承载力相差很小;由于绕弱轴方向的刚度和转动刚度都很低,格构角钢立柱基本发生的是绕弱轴弯曲失稳破坏,或同时伴随有立柱中部的局部扭曲或凸曲现象;格构角钢立柱通过有限元分析得到的荷载-轴向位移曲线和试验曲线走势一致,破坏模态基本相同,且极限承载力相符合较好,说明了文中提出的针对格构角钢立柱的有限元建模方法的正确性和合理性。     

带钢板耗能键的钢管混凝土排柱剪力墙抗震分析

为了分析带钢板耗能键的钢管混凝土排柱剪力墙的抗震性能,采用ABAQUS有限元分析软件,在低周往复荷载下,对4个不同设计参数的试件进行了破坏特征、滞回特性、耗能能力、承载力、延性、强度退化及刚度退化的研究,得出各试件应力云图、骨架曲线和滞回曲线,计算出承载力和位移延性比.结果表明,该组合剪力墙的承载力较高,刚度较大,耗能能力强,延性较大,抗震性能良好;随着钢板数量的增加,结构的承载力、耗能能力均提高,但延性下降,外包混凝土能大大提高结构的承载力和耗能能力.     

斜向肋格水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体抗震性能试验

水泥聚苯免拆模壳格构式混凝土墙是一种保温结构一体化复合墙体,设置斜向肋格水泥聚苯免拆模壳格构式混凝土墙是一种新模式.为研究该斜向肋格格构式混凝土墙体的抗震性能,进行3个格构式墙体原型试件的水平低周反复荷载试验,包括2个设置斜向肋格的新型和1个传统型格构式墙体,得到各试件承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性和刚度退化等力学性...     

无筋灌孔速成墙抗震性能试验研究

灌孔速成墙体是一种在新型轻质玻璃纤维石膏空心板内灌入混凝土而形成的墙体。本文对该种新型灌孔墙体材料的不配筋试件进行了抗震性能的研究。主要研究内容有该种墙体材料的破坏过程和破坏机理,不同的高宽比和竖向荷载下的承载能力、变形能力、滞回特性、延性、刚度及其退化等性能,并推导出了该种灌孔墙体材料的抗侧力承载力公式。     

设芯柱的蒸压加气混凝土砌体承重墙抗震性能试验

通过3片设芯柱的蒸压加气混凝土砌体承重墙足尺试件的低周反复荷载试验,研究了这种组合墙体的破坏过程与特征,以及滞回特性、承载力、变形、刚度退化、耗能等方面的性能,并比较了开洞对墙体性能的影响.试验表明,在蒸压加气混凝土砌体墙中设置芯柱后,对墙体形成有效的约束,使墙体具有很好的极限变形能力,实现裂而不倒,是将蒸压加气混凝土砌块砌体墙用作承重墙体的一种有效抗震构造措施.研究还表明,这种组合墙体变形性能的改善程度与芯柱的设置情况有关;而墙体的抗剪承载力受开洞影响较大,随洞口水平截面积的增大而明显降低.研究结果为蒸压加气混凝土砌块砌体承重墙结构体系的应用提供了试验依据.     

格构式钢管混凝土风力发电机塔架的设计指标和参数研究

对格构式钢管混凝土风力发电机塔架进行了非线性有限元静力分析,揭示了其受力全过程、破坏模式及极限承载力,考查了塔架宽高比、腹杆形式、塔柱径厚比以及腹杆与塔柱刚度比对塔架极限承载力和破坏模式的影响规律.有限元分析结果表明：塔架宽高比λ、塔柱径厚比γ及腹杆与塔柱刚度比β对塔架极限承载力和破坏模式的影响较大,腹杆形式对塔架极限承载力和破坏模式影响很小.随着塔架宽高比λ的增加,塔柱径厚比γ的减小,腹杆与塔柱刚度比β的增加,塔架的极限承载力增加,塔架的破坏模式由腹杆屈曲失稳向腹杆屈曲与受拉塔柱屈服联合破坏转变.本文建议：在设计风力发电机塔架时,塔架宽高比λ宜控制在1/9;底层腹杆形式宜采用再分式,以上各层可采用其他形式;塔柱径厚比宜小于30,腹杆与塔柱刚度比β宜小于0.05,以避免塔柱先于腹杆发生破坏.本文分析结果可为工程设计提供依据.     

墙趾可更换组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究墙趾可更换组合剪力墙的抗震性能,设计并制作了2片带有可更换墙趾构件的波形钢板–混凝土组合剪力墙试件.采用拟静力试验和ABAQUS有限元软件模拟的方法,分析了内置波形钢板波纹方向对墙趾可更换组合剪力墙抗震性能的影响.试验结果表明:各试件墙趾构件先于主体构件破坏,且在达到极限位移角前其破坏主要集中于可更换墙趾构件;墙...     

开缝和不开缝钢板混凝土剪力墙抗剪性能研究

为了避免钢板混凝土组合剪力墙中钢板出现剪切屈曲,同时也能调整结构的刚度,通过在钢板上开竖缝,基于ANSYS有限元程序,分析钢板边长比、高厚比及侧向混凝土板厚度对未开缝钢板混凝土组合剪力墙的极限承载力和刚度的影响;研究钢板边长比、高厚比、侧向混凝土板厚度及缝间小柱高宽比对开缝钢板混凝土组合剪力墙抗剪承载能力和初始刚度的影响,比较开缝和不开缝钢板混凝土组合剪力墙的抗剪性能.结果表明:混凝土板作为侧向约束的存在显著地提高了钢板混凝土剪力墙的极限承载力;钢板开缝后其极限承载力虽有所降低,但通过改变开缝特征调节了其极限承载力和初始刚度;边长比、高厚比和钢板开缝显著地影响剪力墙的极限承载力.     

高强混凝土—型钢组合剪力墙抗震性能非线性有限元分析

目的在低周反复荷载试验的基础上,对高强混凝土—型钢组合剪力墙的承载力和变形能力进行有限元分析,模拟分析混凝土强度等级、轴压比和配筋率等因素对高强混凝土剪力墙承载力的影响.方法将剪力墙各部件用有限元相关单元模型和本构关系进行模拟,建立合理的有限元模型,并对其进行非线性有限元分析.结果带有钢框架及带有斜向支撑钢框架剪力墙的抗震性能要好于普通的钢筋混凝土剪力墙,有限元分析结果与试验结果吻合较好,有限元分析可以作为低周反复荷载试验的有效补充.结论有限元模型可模拟实际剪力墙的受力性能,混凝土强度等级、轴压比、边柱纵筋配筋率等六个因素对高强混凝土剪力墙的极限荷载影响较大,对于开裂荷载,轴压比对其影响较大,对这些参数进行合理的调整可以提高剪力墙的抗震性能.     

钢管混凝土边框剪力墙抗震试验及承载力计算

为研究钢管混凝土边框剪力墙抗震性能,对不同轴压比、不同强弱抗剪连接键的矩形钢管混凝土边框剪力墙进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究.试验模型包括1个普通钢筋混凝土剪力墙和3个矩形钢管混凝土边框剪力墙,模型按1/4缩尺.在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力和破坏特征.建立了该新型剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.研究表明:这种剪力墙可有效地组合混凝土剪力墙与钢管混凝土边框柱的优势,抗震效果良好.     

轻钢结构的发展现状

为研究基于锁铆连接的冷弯薄壁型钢开洞组合墙体的抗震性能,对8面2.7 m×2.4 m（高×宽）足尺冷弯薄壁型钢组合墙体进行水平单调和低周往复加载试验,分析加载方式、墙体开洞尺寸等因素对组合墙体的破坏特征以及抗剪承载力、刚度、延性、耗能等性能指标的影响规律.研究结果表明：基于锁铆连接的开洞组合墙体在单调加载下的抗剪承载力高于低周往复加载的抗剪承载力,但随着开洞尺寸的增大,加载方式对抗剪承载力的影响减弱;墙体的破坏主要发生在试件的角部以及开洞口两侧;墙体的延性系数为1.67~3.36;耗能系数为0.60~0.73;随着墙体洞口尺寸的增加,延性增加,墙体刚度和承载力降低.

     

预应力砖墙在低周反复荷载下抗裂及承载力试验研究

通过１：２预应力与非预应力带圈梁，构造柱砖墙在低周反复水平荷载作用下的对比试验，研究了墙片的裂缝出现与开展过程、破坏机理、滞回特性、强度、刚度、延性及耗参能能力，本文仅就其抗裂及承载力进行了论述，说明在砖墙中施加预应力能明显提高其抗震性能，并提出了有关抗裂及级限承载力的计算方法，计算结果与试验相当吻合。     

型钢再生混凝土高轴压比柱抗震性能试验

为研究3种不同再生粗骨料取代率的足尺型钢再生混凝土柱试件在高轴压比及较低轴压比下的抗震性能差异,本文通过40 000 k N多功能试验机对4个柱试件进行了低周反复荷载试验.观察分析各试件的受力性能及破坏特征,得到不同设计变量对试件的水平承载力、滞回性能、骨架曲线、耗能、变形及刚度等的影响规律.结果表明:4个柱试件的最终破坏形态均为弯剪破坏;各试件滞回曲线较饱满,试件耗能性能较好;再生粗骨料取代率增大,会使试件的变形能力有所降低,但对试件水平承载力及刚度退化影响不大;轴压比增大,试件的水平承载力、刚度及耗能性能提高,但承载力下降加快,刚度退化加剧,延性降低.总体来看,型钢再生混凝土柱在高轴压比下仍然能保持较好的抗震性能,可为后续的理论研究及实际工程应用提供依据.