新型叠合式剪力墙试验研究及抗震性能分析

在德国技术生产的钢筋混凝土叠合墙板的基础上,提出一种结构性能优良、施工快速便利、造价合理,同时又能满足环保要求的新型剪力墙结构形式。通过低周反复加载试验,得到墙板的荷载-位移滞回曲线、荷载-应变关系曲线,研究现浇剪力墙板和叠合式剪力墙板的承载能力（开裂荷载、屈服荷载、极限荷载）、变形性能和耗能能力。试验结果分析表明：拼缝处的暗柱和水平筋起到传递剪力的作用;格构钢筋是叠合式剪力墙板的整体性形成的主要原因;与现浇剪力墙板相比,延性变差、耗能减弱,但承载能力增加。为新型叠合剪力墙结构的推广应用及其抗震设计提供有意义的理论依据。     

L型叠合式剪力墙板抗震性能的非线性有限元分析

本文基于德国叠合式混凝土墙板,提出了新型叠合式混凝土剪力墙结构体系,采用试验研究和AN-SYS有限元分析相结合的方法,对L型叠合式剪力墙板的抗震性能进行了验证性低周反复加载试验研究,并对其在水平单调荷载作用下性能进行非线性有限元分析,进一步了解该种新型结构地震作用下的抗震性能,为新型叠合式混凝土剪力墙结构体系的推广和应用提供理论基础。     

一字型钢管束混凝土剪力墙轴压力学性能有限元分析

为研究一字型钢管束混凝土剪力墙的轴压力学性能,采用有限元分析软件建立了９个一字形钢管束混凝土剪力墙模型,研究了钢管束管壁厚度分别为３、６和９ｍｍ时,Ｃ３０、Ｃ４０和Ｃ５０混凝土对此类剪力墙轴压性能的影响,得到了剪力墙的破坏模式、荷载位移曲线及控制点的应力应变关系。结果表明：钢管约束作用下,核心混凝土处于三向受压状态,混凝土的抗压强度明显提高;混凝土强度等级相同时,增加钢管束管壁的厚度,剪力墙轴向受压承载力的提升幅度呈先增加后减小的趋势;剪力墙混凝土强度等级为Ｃ３０、Ｃ４０和Ｃ５０时,钢管束管壁厚度从３ｍｍ到６ｍｍ,其轴向受压承载力增加最为明显;９个模型的核心混凝土紧箍系数均≥１,混凝土呈现出明显的塑性材料性能。     

多孔剪力墙有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件对多孔剪力墙在竖向荷载作用下的力学性能进行了数值模拟分析,并对多孔剪力墙同整截面剪力墙的截面应力分布进行了比较分析,得到了多孔剪力墙墙肢和连梁截面应力分布规律.     

叠合式楼板钢筋应力试验与分析研究

为实现工业化生产及现场拼装,减少叠合式楼板的钢筋配比,对叠合式楼板与现浇板的钢筋应变进行试验对比分析.试验结果表明：在同等条件下,叠合式楼板与现浇板的钢筋应变值及其荷载-应变曲线走势基本一致,间接表明拼合后的叠合式楼板具有明显的双向特性.     

单调荷载下开洞短肢剪力墙力学性能的有限元分析

为了研究开洞口对L形截面短肢剪力墙力学性能的影响,在短肢剪力墙的截面尺寸和配筋率保持不变的情况下,运用ANSYS有限元软件,对不同开洞率的短肢剪力墙的力学性能进行研究,分析短肢剪力墙的承载力和屈服位移。模拟结果表明,短肢剪力墙的承载能力随着短肢剪力墙开洞率的增加而降低,短肢剪力墙腹板底部以及开洞处是试件最薄弱的部位,开洞会降低短肢剪力墙的单调荷载下的力学性能,短肢剪力墙开洞直径不宜过大。     

单调荷载下带加劲肋钢板混凝土剪力墙力学性能有限元分析

目的 研究一种新型带加劲肋钢板的混凝土剪力墙的力学性能.方法 利用ABAQUS有限元软件在剪力墙顶端加侧向位移,针对不同参数如轴压比,剪力墙厚度,钢板厚度等的剪力墙的力学性能进行研究,分析剪力墙的承载力和屈服位移.结果 剪力墙的承载能力随着内置于剪力墙的钢板厚度,剪力墙的厚度,轴压比,混凝土强度等级的增加而增加.带加劲肋钢板的剪力墙比普通混凝土剪力墙的承载能力和屈服位移都有很大的提高,钢板对剪力墙屈服后强度的提高有很大帮助.结论 带加劲肋的钢板内置于剪力墙中能大幅度提升剪力墙的单调荷载下的力学性能.     

新型装配式剪力墙水平连接装置的力学性能

装配式剪力墙结构连接节点/水平接缝的力学性能对装配式结构起着至关重要的作用,为了提高装配式剪力墙结构的抗震性能,本文结合消能减震技术设计研发了一种新型装配式剪力墙水平连接装置。通过该设计,制作了2种不同螺栓数量的水平连接装置,并对其进行了不同正弦加载频率下的动态力学性能试验,探究了不同螺栓预紧力、加载频率及螺栓数量对装置力学性能的影响规律;探究了装置摩擦升温对其力学性能的影响规律。结果表明:该装置在保证结构可靠连接的同时,又能依靠装置的内部摩擦消耗大量地震能量,从而有效减小结构地震响应,保护主体结构。此外,螺栓预紧力与装置的耗能能力和割线刚度基本呈线性关系,但对等效阻尼比影响不大;水平连接装置的力学性能几乎不受加载频率的影响;增加螺栓数量可大幅提高装置耗能能力;螺栓预紧力与加载频率均是装置温度升高的重要影响因素,但装置温度变化对其力学性能影响不大。     

叠合式双向板试验与数值模拟对比分析

针对传统双向板与两拼、三拼叠合式双向板用ABAQUS进行有限元非线性模拟分析,对比这三种双向板的挠度、钢筋应变以及裂缝开展等方面差别。结果表明与传统双向板比较这种两拼叠合式双向板在受力性能上基本相同,最后总结两拼叠合式双向板在受力时的状态,并提出改进建议以及还需解决的问题,从而为叠合式剪力墙板结构技术规程的完善提供理论依据,为其能够广泛应用于高层建筑的施工建设提供技术支持和理论支撑。     

叠合式双向板挠度变化规律的试验分析与研究

针对两种不同的双向板,即叠合式双向板和普通全现浇双向板进行施加竖向荷载试验.共做四组双向板试验,其中一块为全现浇,另三块为叠合板,研究四边简支叠合式双向板在均布荷载作用下的挠度变化规律.试验结果表明,在板开裂之前普通双向板和两拼式叠合板的荷载-挠度曲线基本相同,可以直接使用弹性薄板理论计算两拼式叠合板的挠度,且进入弹塑性阶段后全现浇板的刚度退化较快.     

钢筋混凝土剪力墙宏观有限元模型分析

分析了几种目前采用的钢筋混凝土剪力墙的宏观有限元模型，指出它们普遍存在的局限性是认为钢筋混凝土剪力墙首先发生弯曲破坏，然后才发生剪切破坏，故将剪切刚度的变化与轴向刚度的变化分开考虑，分别采用不同的滞回模型加以模拟。笔者将这一问题加以改进，使钢筋混凝土剪力墙剪切刚度的变化随着轴向刚度的变化而变化。提出了改进的多竖线模型。并且以实际算例进行验算，通过对比，所得的结果比较合理有效。     

叠合式双向板钢筋受力性能的试验分析与研究

对叠合式双向板和普通全现浇双向板进行加载试验。实验分为三组,其中一组为全现浇,另二组为叠合板,研究四边简支叠合式双向板在均布荷载作用下的荷载-应变的变化规律。试验结果表明,在加载相同情况下,叠合板与现浇板的荷载——应变曲线很接近,说明叠合板具有较明显的双向板特性。同时,叠合式双向板在极限荷载标准值下的钢筋应力很小,远小于钢筋的屈服强度。因此,叠合板的配筋按现浇双向板配筋理论计算,是满足规范设计要求的。     

钢板剪力墙力学性能研究

钢板剪力墙作为新型的抗侧力体系,由于其延性系数大,滞回环饱满,内力重分布能力强等良好的抗震性能正逐步得到推广和应用.对比了薄、厚钢板剪力墙和薄腹梁的力学性能差异,对钢板剪力墙的试验成果、简化计算模型和骨架曲线进行了论述,给出了其极限承载力,屈服点位移,边框刚度和强度的有关算法,提出了初步设计方法和其应用于工程实践尚需解决的问题.     

短肢剪力墙的非线性有限元分析

结合某实际工程,运用有限元软件ANSYS对2组6个短肢剪力墙模型进行非线性有限元分析。求出试件的应力应变规律,并对比相关试验数据,研究截面形式、肢厚比、轴压比等对墙体结构行为的影响,为实际工程设计提供理论依据。     

预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙力学性能分析

为解决薄钢板剪力墙受力上的缺陷,提出一种预应力索网抑制屈曲薄钢板剪力墙(CN-SPSW),它的工作原理为在钢板两侧交错布置预应力拉索,由拉索内预应力产生的回复力约束钢板面外变形.利用ABAQUS对单层单跨预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙的抗剪性能进行数值模拟,分析在水平方向低周往复加载作用下,构件的抗剪性能及耗能能力.研究表明:索网为柔性约束,抑制较厚钢板的面外变形效果较弱,但对于大宽厚比的钢板剪力墙,预应力索网抑制构件的存在仍可显著减少钢板面外变形.针对宽厚比λ=1 000的CN-SPSW,相较于同尺寸的钢板剪力墙,其峰值承载力提高18%,耗能能力提高47%.参数分析表明索网抑制构件宜用于宽厚比λ大于600的钢板剪力墙中.     

金属薄膜力学性能的有限元分析

目的获得较为精确的金属薄膜弹性模量E的计算公式.方法用有限元方法对修正后的Sneddon方程进行验证.结果修正后的Sneddon方程求出的弹性模量与真实的弹性模量基本吻合.结论经验证,笔者提出的Sneddon方程的修正方程计算精度更为精确.