配置斜筋的单排配筋混凝土低矮剪力墙动力性能试验研究

在单排配筋混凝土低矮剪力墙的墙体或底部配置斜筋,可限制墙体斜裂缝开展,提高剪力墙的基底抗剪切滑移能力,改善其抗震性能。为了解不同斜筋布置形式对其动力性能与地震损伤破坏机理的影响,进行了3个不同配筋形式的混凝土低矮剪力墙模型振动台试验,包括1个普通单排配筋混凝土剪力墙,1个墙体内配置45°斜筋的单排配筋混凝土剪力墙,1个墙体底部配置45°斜筋的单排配筋混凝土剪力墙。在试验基础上,分析了3个剪力墙模型在弹性、开裂及弹塑性损伤破坏等不同受力阶段的自振特性与地震反应,比较了其破坏形态和加速度、位移时程反应。研究结果表明,配置斜筋能有效地提高单排配筋混凝土低矮剪力墙的抗震能力。     

带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙抗震性能研究

为适应抗震设防地区对多层住宅结构具有良好抗震性能、施工简便、造价低、绿色节能等特点的发展要求,提出带斜筋单排配筋混凝土剪力墙,再结合部分免拆建筑模网技术,形成新型抗震节能多层住宅结构体系。为了解带斜筋单排配筋Z形截面墙体的抗震性能,进行2个相同配筋量的Z形截面剪力墙低周反复荷载试验,1个为普通双向单排配筋剪力墙,1个为带斜筋的双向单排配筋剪力墙。在试验基础上,对比分析其承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能能力及破坏特征等抗震性能,建立其极限承载力简化计算模型。研究表明:带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙的抗震性能明显优于普通双向单排配筋剪力墙,能更好地满足多层住宅结构抗震设计要求。     

带斜筋单排配筋T形截面剪力墙的抗震性能

为取代黏土砖多层住宅结构,提出带斜筋单排配筋混凝土剪力墙多层节能住宅结构,其抗震性能显著优于砖砌体结构,且与普通混凝土剪力墙结构相比,具有施工简便、造价低的特点,便于推广应用。为了解该新型结构体系中T形截面剪力墙的抗震性能,对1个单排配筋T形截面混凝土剪力墙和1个带斜筋单排配筋T形截面混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,对比分析其承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能能力及破坏特征。试验研究表明,斜筋可以有效限制剪力墙的基底剪切滑移,使得带斜筋单排配筋T形截面混凝土剪力墙的抗震性能明显优于不带斜筋单排配筋T形截面混凝土剪力墙,可以更好地满足多层住宅结构抗震设计要求。     

冷挤压套筒连接装配式剪力墙有限元分析

基于冷挤压套筒连接装配式剪力墙的抗震性能试验结果,采用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型。对加载全过程中装配式剪力墙的力学性能进行分析,有限元模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上,分析了影响剪力墙力学性能的主要因素,包括墙体剪跨比、轴压比、边缘构件纵筋配筋率等。结果表明:随着轴压比提高,剪力墙极限承载力提高,延性降低;随着剪跨比减小,延性降低;随着边缘构件纵筋配筋率提高,极限承载力略有提高,剪力墙的延性降低。     

预制双向孔剪力墙抗震性能有限元分析

预制双向孔剪力墙是由带水平孔和竖向孔的预制混凝土板、边缘构件、后浇灌孔混凝土组成的墙体。为了进一步了解该预制墙的抗震性能,本文采用有限元软件MSC.MARC,对2个压弯破坏的双向孔剪力墙试件进行了低周往复荷载及单调荷载作用下的非线性有限元分析,并研究了轴压比、水平插筋直径、边缘构件纵向钢筋配筋率对双向孔剪力墙抗震性能的影响。结果表明,有限元分析结果与试验结果吻合良好,表明有限元模型正确、合理;随着轴压比增大,峰值承载力增大,变形能力下降;水平插筋的直径对墙体抗震性能影响不大;增大边缘构件纵向钢筋配筋率能提高墙体的承载力和变形能力。     

配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究

在水平地震作用下,低轴压比的单排配筋混凝土剪力墙易在底部施工缝处产生剪切滑移现象,影响其耗能能力,在剪力墙底部配置斜向钢筋可以较好地避免此现象发生。为研究配置斜筋单排配筋混凝土双肢剪力墙的抗震性能,对3个1/2缩尺的单排配筋混凝土双肢剪力墙进行了拟静力试验,研究了在墙肢及连梁中配置斜筋对混凝土双肢剪力墙破坏机制与抗震性能的影响。对比分析了配置斜筋双肢墙与未配置斜筋双肢墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度和耗能能力。试验结果表明:在墙肢配筋量相同的条件下,在墙肢底部设置适量的斜筋,可提高双肢墙的延性和耗能能力,并对其破坏机制产生影响;在墙肢分布钢筋量不变条件下,在墙肢底部和连梁中增设斜筋,可明显提高双肢墙的延性和耗能能力。     

带竖向接缝的预制混凝土空心模剪力墙受弯性能试验研究

完成了6个带竖向接缝的预制混凝土空心模剪力墙试件在恒定轴力作用下的拟静力试验,研究了墙体的受弯性能以及竖向接缝的连接性能,明晰了墙体的破坏过程和破坏形态。试验结果表明：墙体破坏形态与钢筋混凝土剪力墙相似,破坏时墙体根部混凝土压溃、边缘构件纵筋压曲;部分墙体的破坏区域发展至中部墙板,预制混凝土与后浇混凝土剥离;竖向接缝构造合理、连接可靠,能够保证墙体的整体性能,对受弯性能基本无影响;试件的转角延性系数为4.35~12.54,具有良好的延性;提高边缘构件纵筋配筋率和轴压比,墙体的承载力提高,混凝土压溃面积增大;采用单排竖向插筋对墙体的受弯性能影响较小;GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》的计算方法可用于计算空心模剪力墙试件的承载力,计算结果较为保守。     

混凝土空心砌块砌体剪力墙抗震性能研究现状

混凝土砌块砌体剪力墙的抗震性能(抗剪承载力、延性、耗能能力等)对混凝土砌块砌体剪力墙结构(以下简称砌块砌体结构)的发展有着重要的意义。为研究砌块砌体剪力墙的抗震性能,对2000年以来配筋和约束砌块砌体剪力墙的研究成果进行分析与总结,主要得到以下结论:对于配筋砌块砌体剪力墙,提高竖向钢筋配筋率可以提升墙体抗剪承载力,竖向钢筋间距和布置方式对抗剪承载力和延性等影响很小;水平配筋可以有效地改善墙体的整体性;提高轴压比可以增加抗剪承载力,但是会降低延性;设置边缘构件可以提高墙体的抗剪承载力和延性。对于约束砌块砌体剪力墙,芯柱和构造柱都可以提升墙体的抗剪承载力和延性,构造柱-芯柱体系结合了构造柱和芯柱的优点,可以更有效地提高墙体的抗震能力。     

L形边框单排配筋保温模块矮剪力墙抗震性能研究

进行4个足尺再生混凝土矮剪力墙试件的低周反复荷载试验,包括1个无EPS（模塑聚苯乙烯）保温模块剪力墙试件,3个带EPS保温模块剪力墙试件。对比分析各试件的承载力、延性、刚度、耗能和损伤演化规律|研究了保温模块及砂浆面层、再生混凝土强度、墙体分布钢筋配筋率对L形边框单排配筋矮剪力墙抗震性能的影响。研究表明：提高混凝土强度和分布钢筋配筋率可一定程度提高墙体的承载力和弹塑性变形能力|与无保温模块剪力墙试件相比,L形边框保温模块单排配筋矮剪力墙具有良好的抗震性能。     

强化再生混凝土柱的抗震性能有限元分析

为研究粗骨料强化的再生混凝土柱的抗震性能,建立了ABAQUS精细化有限元模型,在验证模型的基础上分析了轴压比、长细比、纵筋配筋率和箍筋间距对强化再生混凝土柱抗震性能的影响。研究结果表明：轴压比和长细比对构件的抗震性能有较大的影响,轴压比控制在0.6以下,强化再生混凝土柱能够发生较好的延性破坏;长细比对构件的初始刚度和承载力影响较大,长细比越大,构件的承载力越差,位移延性系数越小;纵筋配筋率会影响试件的承载力和延性,箍筋间距对承载力影响不大,但箍筋密度增加,会提高构件的延性。     

带端柱高强混凝土剪力墙非线性有限元的参数分析

采用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤模型,考虑材料非线性,建立带端柱高强混凝土剪力墙的非线性有限元模型,进行数值模拟分析,并将数值分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的合理性和可靠性。在此基础上,分析了轴压比、剪跨比、边缘约束构件箍筋间距和纵筋配筋率对剪力墙抗震性能的影响。研究结果表明:随着轴压比的增大,承载能力逐渐增加,延性系数逐渐减小;随着剪跨比的减小,承载能力逐渐增加,延性系数逐渐减小;随着边缘约束构件箍筋间距增大,承载能力和延性系数均逐渐减小;随着约束边缘构件纵筋配筋率的增大,承载能力稍有增大,延性系数先增大后逐渐减小。     

不同配筋形式混凝土剪力墙受剪性能试验研究

通过13片高宽比为1.5、轴压比为0.5的不同形式混凝土墙抗震性能试验研究,对比了不同形式剪力墙受剪破坏形态、极限承载力及延性性能。试验表明:截面两端设置型钢、钢管或核芯柱的混凝土墙及墙内设置型钢或钢筋暗斜撑的混凝土墙,可不同程度地提高剪力墙受剪承载力及延性;增加墙体分布筋配筋率也可提高剪力墙受剪承载力,但配筋率过高时,其延性很差。提出了两端设置型钢及墙内设置暗斜撑的混凝土剪力墙受剪承载力设计计算公式,计算结果与试验比较吻合。还提出了剪力墙受剪截面控制条件的建议公式。     

复合齿槽环筋扣合锚接预制剪力墙数值模拟

复合齿槽环筋扣合锚接预制剪力墙由预制墙体、加载梁和地梁组成,其中预制墙体预留复合齿槽,两侧约束边缘暗柱与复合齿槽区域现浇。为深入研究其抗震特性,使用有限元软件ABAQUS对复合齿槽环筋扣合锚接预制剪力墙进行模拟,对轴压比、约束边缘暗柱配筋率和环筋扣合锚接长度进行参数分析。仿真结果显示：当轴压比从0.08增大至0.24,墙体的峰值荷载也相应提高,但是在达到极限承载力后耗能能力下降,延性降低。当约束边缘暗柱的配筋率增大时,墙体的峰值荷载有明显的提高,但延性随约束边缘暗柱配筋率的增大先增大后减小,因此选择在合适的范围内增加暗柱纵筋的配筋率,提高墙体的承载能力和延性是有必要的。墙体的承载力和延性受环筋扣合锚接长度影响较小。     

N式砌块配筋砌体剪力墙抗震性能试验研究

对4片配筋率相同但灌孔率和砌筑方法（错缝砌筑和同缝砌筑）不同的N式砌块配筋砌体剪力墙进行了低周反复荷载试验,研究了墙体的破坏模式、承载力、滞回特性、延性等抗震性能指标。试验结果表明：相比于普通混凝土小砌块砌体配筋墙体,错缝砌筑和同缝砌筑的N式砌块配筋砌体剪力墙都表现出更高的斜截面承载力,且砌块剪力墙的破坏形态与现浇钢筋混凝土剪力墙相似,破坏时受拉纵筋屈服,角部砌块与灌孔混凝土压碎;墙体的承载力随着竖向荷载的降低而降低,但墙体的延性随着竖向荷载的降低而增大;墙体发生受弯破坏时,裂缝细而多,破坏时裂而不倒,具有良好的承载能力、刚度、延性性能以及耗能能力;墙体抗震性能明显优于普通砌块配筋砌体剪力墙。     

低轴压比半装配式单排配筋再生混凝土剪力墙抗震性能试验研究

半装配式单排配筋混凝土剪力墙是由带预留孔的上层预制剪力墙、带墩头钢筋的下层预制剪力墙、上下墙体间坐浆层、纵横墙交接处的现浇暗柱等组成。下层预制剪力墙顶部的单排竖向墩头钢筋伸入上层预制墙体底部的预留孔中,采用灌浆锚固的方法连接。通过4个低轴压比、不同剪跨比的工字形单排配筋再生混凝土剪力墙试件（包括2个半装配式、2个现浇式剪力墙试件）的低周反复荷载试验研究,分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回特性等,研究其损伤演化过程和破坏机制。结果表明：剪跨比1.0时,剪力墙呈剪切破坏,试件的承载力较高,剪跨比15时,剪力墙发生以弯曲破坏为主的弯剪破坏,承载力较低,但延性较好;在设计轴压比0.15下,半装配式单排配筋剪力墙的综合抗震性能与现浇剪力墙接近,可用于低、多层建筑结构中。     

低配筋混凝土剪力墙的数值模拟

低配筋混凝土剪力墙可以应用于不高于7度的抗震设防区的中高层住宅中,能够大幅度降低工程造价。利用ABAQUS软件对低配筋混凝土剪力墙进行有限元模拟计算,结果表明低配筋混凝土剪力墙在低轴压比情况下的变形能力足够;增大轴压比在提高墙体承载力的同时使得墙体的变形能力有所降低;增大边缘构件配筋率在显著提高墙体承载力的同时也能增强墙体的变形能力。     

斜筋对大洞口率单排配筋双肢墙的抗震性能影响研究

单排配筋混凝土剪力墙易在基底施工缝处发生剪切滑移,影响其抗震性能。为了解在剪力墙底部配置斜向钢筋对大洞口率单排配筋混凝土双肢墙的抗震性能影响,对1个底部配置斜筋的双肢墙和1个未配置斜筋的双肢墙进行了低周反复荷载试验,并用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟分析,研究了试验模型的破坏特征、滞回性能、承载力、延性、刚度和耗能能力。结果表明：对于洞口率较大的单排配筋混凝土双肢墙,在保持墙肢总配筋量不变条件下,墙肢底部适当配置斜向钢筋可限制其剪切变形发展,避免墙肢底部施工缝处发生剪切滑移现象,对双肢墙的延性和耗能能力有一定的提高作用。     

双向单排配筋高剪力墙抗震试验及计算分析

双向单排配筋混凝土剪力墙适用于多层住宅结构,为将其抗震性能与砖砌体结构进行比较,研究低配筋率、水平分布钢筋端部锚固形式、不同边缘构造对高剪力墙抗震性能的影响,进行了4个剪跨比为2.0的高剪力墙低周反复荷载试验研究,其中3个为不同设计参数的混凝土剪力墙,1个为约束配筋页岩砖砌体剪力墙。分析比较了各剪力墙的滞回特性、承载力、延性、刚度及其退化过程、耗能能力及破坏特征。在试验研究基础上,给出了其承载力简化力学计算模型与公式,计算结果与试验结果吻合较好。研究表明,双向单排配筋混凝土高剪力墙的抗震性能优于砖砌体墙,满足多层住宅结构抗震设计要求。     

低轴压比单排双向配筋混凝土剪力墙结构性能试验研究

为了研究低、多层混凝土剪力墙结构的最小配筋率问题,本文对8片足尺的剪跨比0.8、轴压比0.08的混凝土剪力墙结构进行了低周反复荷载试验研究。试件采用双向单排配筋方式配筋,通过改变配筋间距,研究低轴压比下分布钢筋配筋率对剪力墙承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征的影响。     

钢筋混凝土联肢剪力墙弹塑性分析

利用三维非线性分析程序CANNY中的纤维模型模拟墙肢、单轴弹簧模型模拟连梁,对钢筋混凝土联肢剪力墙进行了弹塑性分析;在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了用于钢筋混凝土剪力墙非线性分析的三线型骨架滞回模型和合适材料的应力-应变关系进行建模;通过数值计算分析了轴压比、墙体分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率、连梁纵筋配筋率对钢筋混凝土联肢剪力墙的承载力、延性、破坏形态等的影响。结果表明:轴压比、墙体分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土联肢剪力墙的受力性能影响较大,连梁的纵筋配筋率影响较小;所选模型具有有效性。