含线连接夹心保温外挂墙板装配式混凝土剪力墙结构抗震性能研究

预制混凝土夹心保温外挂墙板与主体结构间常采用线支承的连接方式。为研究采用这一连接方式的外挂墙板对主体结构的刚度与抗震性能的影响,设计制作了2个分别含不开洞和开洞外挂墙板的剪力墙试件和1个作为对比的纯剪力墙试件,并进行了拟静力试验。结果表明：剪力墙试件的破坏模式差别不大,均是梁端先出现塑性铰,然后墙肢端部纵筋屈服,最终均是梁端、墙肢端部塑性铰区混凝土被压碎而破坏;采用上部线连接且避开塑性铰区,底部限位连接的方式能够实现与纯剪力墙试件相同的梁铰屈服机制;含外挂墙板可使结构初始刚度、承载力和耗能能力略有提高。在试验研究的基础上,采用ANSYS有限元软件对试件受力过程进行了数值模拟研究,与试验结果对比表明,所建立的有限元分析模型可以较好地模拟试件受力过程和破坏形态,可为下一步研究提供参考。     

预制外挂墙板半刚性耗能连接节点力学性能研究

为提高预制外挂墙板结构的抗震性能,基于预制外挂墙板点支承连接方式的变形特征,提出一种新型半刚性耗能连接节点(简称SEDC),通过结合摩擦耗能机理与金属弯曲机理,实现SEDC与主体结构正常使用状态及小震下的刚性连接,以及大震作用下的柔性耗能连接。设计并制作了3组共9个SEDC试验试件,分别进行单调加载、低周反复加载与低周疲劳加载,研究SEDC的半刚性受力特性、滞回性能、承载性能、耗能能力、延性以及低周疲劳性能。结果表明：SEDC具有显著的半刚性受力特性,滞回曲线饱满,承载力稳定,耗能能力良好,变形能力较强,弯曲单元与摩擦单元具有良好的协同工作能力。基于试验结果,建立了SEDC的数值分析模型,研究了弯曲单元与摩擦单元设计参数对其受力性能的影响。分析了预制外挂墙板在各工况作用下的节点反力计算方法,基于SEDC的半刚性受力特性提出了预制外挂墙板与主体结构的协调设计方法。     

外挂整体装配式墙体及连接抗震性能研究

提出两种新型节点——U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点,用于连接外挂预制墙板与钢框架主体结构,其中对用T型吊挂可控滑移节点的外挂预制墙板加设保温装饰层,实现墙体-保温-装饰一体化。为了研究地震作用下外挂预制墙板钢框架的抗震性能,设计加工3个单层单跨试验构件,即纯框架试件、采用U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点连接的外挂预制墙板钢框架试件,并进行低周往复加载试验,详细对比了3个试件的破坏模式、荷载-位移滞回曲线、刚度退化规律及耗能能力等。研究结果表明:U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点都能有效保证外挂预制墙板在地震作用下不脱落,且变形较小;外挂预制墙板和钢框架结构整体表现出良好的抗震性能和变形能力。     

装配式ALC外挂墙板抗震性能试验研究

装配式ALC外挂墙板由ALC单条板拼装而成,外挂墙板和钢框架之间采用一种新型装配方式,为研究应用此装配方式的ALC外挂墙板在地震作用下的工作性能,对4个试件进行了拟静力加载试验。试验结果表明:ALC外挂墙板拼装节点、外挂墙板与钢框架连接的装配节点工作性能良好,钢框架发生较大的侧向变形时,外挂墙体未出现破碎、掉落现象,外挂墙板适应钢框架的变形能力良好;ALC外挂墙板对结构承载力的影响在9%以内,对延性的影响在3%以内,对刚度影响在7%以内,考虑到试验误差,认为外挂墙板对结构的承载力、延性和刚度基本没有影响,结构设计中可以忽略;ALC外挂墙板经过表面处理,增强了外挂墙板的整体性能,减小了结构小位移时外挂墙板内部单条板间的相对错动。     

不同连接构造形式密肋复合墙体抗震性能试验研究

密肋复合墙结构采用预制装配式或现砌现浇方法建造时,其内部密肋复合墙与外部隐形框架之间可以采用三种连接构造形式.为研究不同连接构造形式对密肋复合墙体抗震性能的影响,对3片不同连接方式的1/2比例墙体试件进行低周反复荷载试验,总结了密肋复合墙体试件的破坏过程和破坏特点,分析3片墙体在承载力、滞回曲线、刚度、延性等方面的差异,并对其主要影响原因进行讨论.试验研究表明:当钢筋、混凝土及砌块用量基本相同时,三种不同连接构造形式墙体在破坏形态和延性方面差别不大,但其各自抗震性能并不相同,采用现砌现浇式制作的密肋复合墙抗剪承载力和刚度明显优于预制装配式.     

预制墙板内现浇自密实混凝土叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过5片预制普通混凝土(NC)墙板内现浇自密实混凝土(SCC) 叠合剪力墙试件,2片预制普通混凝土墙板内现浇普通混凝土叠合剪力墙试件的低周反复荷载试验,研究在不同墙体边缘构件约束形式、轴压比以及保温层设置与否等条件下,预制墙板内现浇SCC叠合剪力墙的抗震性能,分析现浇SCC与预制墙板叠合剪力墙受力全过程,以及承载能力、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能能力等,并将现浇SCC与现浇NC两种叠合剪力墙进行对比。分析结果表明：现浇SCC与预制墙板叠合剪力墙具有较好的抗震性能;两侧预制墙板之间的桁架钢筋起着良好连接作用,使预制加现浇的叠合墙体能整体协同受力;预制墙板内现浇SCC叠合剪力墙承载力不低于预制墙板内现浇NC叠合剪力墙;两者的受力性能、破坏形态及裂缝分布基本相同,滞回曲线、耗能能力、刚度退化等指标接近;预制墙板内现浇SCC叠合剪力墙的延性好于预制墙板内现浇NC叠合剪力墙;轴压比从0.1增加到0.2,有利于改善叠合墙体承载力;与不设置边缘构件叠合剪力墙相比,边缘构件采用暗柱形式的叠合剪力墙整体工作性能增强。     

柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构抗震性能试验研究

为研究柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构的抗震性能,对2个单层单跨1∶3缩尺的柔性钢框架外挂再生混凝土墙试件及1个纯钢框架试件进行了拟静力试验。通过对有无外挂墙板及不同梁柱节点形式的对比,分析了外挂墙板及梁柱节点刚度对结构的承载力、抗侧刚度、延性及耗能能力的影响,并对结构内力及水平荷载分配进行了分析。结果表明:柔性钢框架设置外挂墙板后,结构承载力提高约19%;梁柱连接节点刚度对结构的抗震性能影响不大,两种连接形式下结构承载力仅相差6%;柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构具有良好的延性,平均位移延性系数均大于3,建议与"中震可修"相对应的层间位移角限值取1/80~1/100;结构耗能主要由钢框架提供,设置外挂墙板后,对耗能能力的提高幅度约15%~20%;栓焊混合连接结构中钢框架内力分布均匀,梁柱节点整体性能好;平齐端板连接节点在强震下变形能力强,受压区翼缘局部翘曲;结构水平荷载主要由钢框架承担,外挂墙板承担约20%~30%。     

不同连接方式预制复合墙板填充墙对框架抗震性能的影响

为研究不同连接方式的预制复合墙板填充墙对钢筋混凝土(RC)框架抗震性能的影响,进行了1榀RC纯框架、1榀普通砌块填充墙RC框架及3榀连接方式不同的复合墙板填充墙RC框架的低周反复加载试验,复合墙板填充墙与框架之间的连接方式分为刚性连接、半柔性连接和柔性连接3种。通过试验分析不同连接方式的墙板填充墙对框架承载力、刚度、延性、耗能能力等的影响。试验结果表明：刚性连接复合墙板填充墙能使RC框架的抗侧刚度、水平承载力大幅提高,同时延性变差;柔性连接和半柔性连接的复合墙板填充墙RC框架的抗侧刚度、水平承载力高于砌块填充墙RC框架的,延性好于砌块填充墙RC框架;加载过程中,半柔性连接的复合墙板填充墙RC框架墙板和框架依次破坏,表现出良好的耗能能力。建议工程应用中复合墙板填充墙与框架之间采用柔性连接或半柔性连接构造方式。     

装配式混凝土框架-冷弯薄壁型钢复合墙板结构抗震性能试验研究

为研究装配式混凝土框架-冷弯薄壁型钢复合墙板(CTSC墙板)结构的抗震性能和破坏机理,对1榀装配式混凝土纯框架和2榀装配式混凝土框架-CTSC墙板结构进行了低周反复荷载试验。通过分析结构破坏模式、荷载-位移曲线、刚度退化特征、延性、耗能机理以及关键部位应变变化规律,探究了CTSC墙板内嵌式连接和外挂式连接对装配式混凝土框架抗震性能的影响。结果表明：CTSC墙板内嵌或外挂连接均安全可靠,可有效地保证地震作用下装配式混凝土框架与CTSC墙板的协同工作;与纯框架相比,采用内嵌和外挂连接形式时结构的水平承载力分别提高28.3%和15.0%,初始刚度分别提高38.4%和16.8%。基于等效拉压杆原理,提出了装配式混凝土框架内嵌CTSC墙板结构的抗侧刚度简化计算式,并验证了计算结果的准确性。     

竖向分布钢筋部分连接装配整体式剪力墙抗震性能试验及有限元分析

为研究竖向分布钢筋部分连接的装配整体式剪力墙的抗震性能,完成1个预制墙板部分分布钢筋采用预埋件焊接连接试件和1个预制墙板分布钢筋不连接试件的拟静力试验。试验结果表明：采用预埋件焊接连接试件裂缝分布均匀,滞回曲线相对饱满,承载力较高,抗震性能表现良好。采用ABAQUS软件对2榀试件进行有限元分析,得到试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线且与试验结果吻合较好。研究竖向边缘构件纵筋配筋率、连接钢筋直径、高宽比、轴压比、预埋焊板数量及位置等参数对试件抗震性能的影响,结果表明：竖向边缘构件配筋率、高宽比、轴压比对墙体承载力影响较大;预制墙板内连接钢筋直径对墙体承载力影响较小;预制墙板底部两侧合理布置预埋件可有效提升墙体的承载力及延性。     

预制自保温钢筋混凝土墙板加固震损框架试验研究

为了达到震后快速加固修复和建筑节能改造等综合加固改造目的,提出采用三明治式预制自保温钢筋混凝土墙板（PISW）对震损钢筋混凝土框架进行快速加固的方法。开展了4榀采用预制自保温钢筋混凝土墙板加固震损框架模型的低周往复加载试验,研究了预制自保温钢筋混凝土墙板与损伤框架之间的连接构造以及墙板配筋率对加固效果的影响,分析了试件的破坏特征、滞回性能、骨架曲线、耗能能力等。结果表明：采用预制自保温钢筋混凝土墙板加固方法可大幅度提高震损框架的承载能力;预制自保温钢筋混凝土墙板与损伤框架之间的界面强度是影响加固试件承载能力的主要因素;由于墙板破坏不充分,墙板配筋率的变化并未对承载力产生明显影响。基于试验研究结果提出了预制自保温钢筋混凝土墙板加固震损框架受剪承载力计算方法。     

环筋扣合锚接连接预制剪力墙抗震性能试验研究

对15个混凝土剪力墙试件进行低周反复荷载试验,研究环筋扣合锚接连接预制剪力墙的抗震性能,考察不同连接形式、不同钢筋配置、不同轴压比等参数影响下剪力墙试件的承载力、滞回特性及破坏机理。试件按纵筋直径和混凝土强度等级的不同分为3组,每组包括2个现浇试件（1个为钢筋贯通连接,1个为纵筋搭接连接）和3个采用环筋扣合锚接连接现浇带的预制试件（其中1个为箍筋加密试件）。试验结果表明：预制剪力墙试件与现浇试件的破坏模式一致,均为压弯破坏;箍筋加密预制剪力墙试件的极限位移角在1/82~1/50之间,其承载力、耗能、延性等性能与全预制试件基本相同,环筋扣合锚接连接剪力墙试件具有良好的抗震性能,可以用于装配式剪力墙结构的建造。     

组合钢板剪力墙抗震性能试验研究

基于普通混凝土钢板剪力墙的构造形式及受力特点,本文提出了以预制水泥基轻型混凝土板作为钢板两侧保护墙板的新型组合钢板剪力墙。针对预制水泥基轻型混凝土板—钢板组合剪力墙的构造形式、抗侧刚度、抗震性能及破坏特点等方面进行了五个试件的水平推覆试验研究。结果表明,较大宽厚比钢板会产生较大的平面外变形,极限抗剪承载力较低;预制墙板对钢板的抗侧刚度及屈曲荷载都有所提高;钢板的约束形式对结构耗能、钢板屈曲形式及墙板破坏形式有较大的影响。     

平移式预制混凝土外挂墙板连接节点设计方法及受力性能分析

结合某实际工程项目研究了平移式预制混凝土外挂墙板连接节点设计方法.首先结合建筑功能需求提出了墙板的板型划分和运动模式选择原则,根据平移式预制混凝土外挂墙板的运动需求研发了外挂墙板与主体结构钢梁的连接构造,然后结合现行国家规范确定了预制混凝土外挂墙板的性能目标,并根据外挂墙板的运动模式提出了不同工况下连接节点的力学模型及...     

一种新型装配式钢结构外挂墙板连接节点的受力性能分析和设计方法

装配式钢结构体系中预制外墙板多采用外挂的方式与主体结构连接,其连接节点既要保证外挂墙板的安全可靠,还要保证外挂墙板与主体结构之间的变形协调。提出一种构造简单、施工方便的新型装配式钢结构外挂墙板连接节点,并给出该节点的设计以及验算方法。以某工程为例进行节点验算和有限元分析,并对其承载力进行参数化研究,揭示节点的传力机制以及破坏形态,结果表明该节点具有良好的受力性能和应用前景。     

蒸压加气混凝土外挂墙板受弯性能研究

通过8块蒸压加气混凝土外挂墙板的抗弯试验,研究了蒸压加气混凝土外挂墙板的抗弯性能,对比分析了跨度和剪跨比对板材的刚度、延性和承载力的影响。试验结果表明,配筋为38的蒸压加气混凝土外挂墙板材可以满足北京地区高层建筑结构外挂墙板在正常使用极限状态下的抗风、抗震要求。四分点加载的6块蒸压加气混凝土外挂墙板最终的破坏形态以弯曲破坏为主,三分点加载的2块蒸压加气混凝土外挂墙板最终的破坏形态以剪切破坏为主。基于规范公式得到蒸压加气混凝土外挂墙板的设计承载力,其理论值与试验值比较吻合。     

外挂墙板对框架结构内力的影响分析

运用有限元数值分析方法对外挂墙板与主体结构连接方式不同的三个两层两跨框架结构模型进行分析,分析结果表明外挂墙板对框架结构受力性能产生一定影响;外挂墙板与主体框架连接的刚度越大对框架产生的内力影响越大;除柱轴力外,加外挂墙板后同向侧移的加载形式比反向侧移的加载形式对内力的影响程度更大;外挂墙板与主体结构的不同连接形式对框...     

新型自调节预制外挂墙板连接节点构造及施工技术研究

文章研究了一种新型自调节预制外挂墙板的连接节点,该节点采用支承平移式预制工艺,可提高预制混凝土外挂墙板的安装效率和结构安全性。同时提出了混凝土外挂墙板与主体结构的新型连接节点构造,并对该种新型连接节点的安全性能进行了验算,总结了相应施工工艺、施工流程及操作要点,可为类似工程提供可靠的借鉴经验。     

预制夹芯保温墙体棒状FRP连接件有限元模拟分析

FRP连接件是超低能耗预制夹芯保温墙体中的关键构件,其抗拔抗剪性能直接影响了预制夹芯墙体的力学性能。本研究使用ANSYS有限元模拟软件,对超低能耗预制夹芯保温墙体中FRP连接件进行抗拔及抗剪试验模拟,研究直径16 mm、18 mm、20 mm三类FRP连接件试件的力学性能。结果表明：1)FRP连接件抗拔性能较好,试件抗拔性能均满足规范要求,抗拔试验模拟的破坏形式均为混凝土板的劈裂破坏,试件破坏时FRP连接件均完好。2)FRP连接件抗剪性能较差,夹芯墙板内外叶板易出现较大竖向相对位移,抗剪承载力试验中只有当连接件直径达到20 mm时,试件抗剪承载力及内外叶墙体之间的相对位移达到规范要求。     

榫卯式预制装配钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

为适应建筑工业化中装配效率的要求,提高预制装配式钢筋混凝土结构结点的力学性能,文章参考古建筑榫卯节点做法,构件连接采用榫卯式连接型式。首先进行了榫卯式连接柱和现浇柱拟静力试验,然后对比分析了新型连接柱与现浇柱试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化规律、耗能能力、承载力、位移延性系数、极限位移角等参数的差异。研究结果表明:榫卯式预制装配钢筋混凝土柱节点在加载过程中没有出现节点位置破坏,承载力高,其抗震性能指标不弱于钢筋混凝土现浇柱。