钢筋混凝土双肢剪力墙非线性静力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,采用分离式方法建立有限元模型,对钢筋混凝土双肢剪力墙进行了非线性分析;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有限元分析的材料破坏准则和本构关系进行建模;通过数值计算,分析了轴压比、墙连梁跨高比、墙分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载能力、延性、破坏形态等的影响。结果表明:轴压比、分布钢筋配筋率和连梁跨高比对钢筋混凝土双肢剪力墙的受力性能影响较为明显;边缘约束构件配筋率对墙体的影响较小。     

钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对3片钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙、1片钢筋混凝土整体叠合剪力墙和1片钢筋混凝土全现浇剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的裂缝发展情况及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能性能等。研究结果表明：水平拼接叠合剪力墙与整体叠合剪力墙以及全现浇剪力墙的受力过程、破坏模式基本相同,抗震性能指标相近,具有较好的抗震性能;水平拼接节点构造合理,水平拼接叠合剪力墙的承载能力不低于整体叠合剪力墙;剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,协同工作承受外部荷载。     

高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙抗震性能非线性有限元分析

选取合理的钢筋和混凝土应力—应变曲线、破坏准则和模型参数,利用有限元分析软件ABAQUS建立高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙有限元模型,并进行了非线性有限元分析,分析了剪力墙承载能力、变形能力和破坏形态等。有限元分析结果与试验结果中各关键点的应力、位移以及延性系数误差均较小,有限元模型墙体的破坏形态与试验墙体破坏形态一致,吻合较好,验证了ABAQUS有限元模型的合理性和可靠性。基于ABAQUS有限元模型,进行参数分析,分析了轴压比、混凝土强度等级、连梁跨高比、暗柱纵筋配筋率和钢筋强度等参数对高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙抗震性能的影响。     

型钢混凝土剪力墙边框柱-腹板组合分析模型研究

通过对型钢混凝土（SRC）剪力墙的非线性有限元分析方法的研究,对目前存在的主要问题及其产生的原因进行了分析。根据SRC剪力墙的受力特点,综合考虑几何模型、材料本构、网格划分、极限状态确定等关键问题,提出了边框柱-腹板组合分析模型,并基于通用有限元程序 ABAQUS进行二次开发,将能够较好反映受剪钢筋混凝土腹板基本受力性能的转角软化桁架模型（RA-STM）嵌入其材料库,应用于SRC剪力墙非线性有限元分析。通过与10片剪跨比为0.56~2.7、轴压比为0.1~0.342的SRC剪力墙拟静力试验结果的对比分析,表明所提出的边框柱-腹板组合模型能够比较准确地计算SRC剪力墙的极限承载能力和极限位移等,比较准确地模拟墙体的荷载-位移全过程曲线,准确地反映墙体的破坏过程和破坏模式。     

钢筋混凝土剪力墙抗震恢复力模型及试验研究

通过拟静力试验,对9片钢筋混凝土剪力墙分别进行了在周期反复荷载作用下受力性能的研究,验证了本文提出的钢筋混凝土剪力墙的多弹簧宏观有限元模型,进而得到了荷载与位移关系更合理的本构模型,给出了相应的计算公式。通过比较不同轴压比和不同剪跨比的剪力墙的破坏形态、破坏程度,以及对试验现象和滞回曲线的分析,得到如下结论:随着轴压比在一定范围内的提高,相同剪跨比的剪力墙其承载能力有一定程度的提高,但墙体的延性下降,强度退化和刚度退化趋于严重。随着剪跨比的提高,相同轴压比的试件破坏形态由剪切破坏向弯曲破坏过渡,承载能力随之降低,但试件的延性提高,耗能能力大大加强。     

预制带肋叠合整体式剪力墙拟静力试验研究

通过对1片普通钢筋混凝土现浇剪力墙和1片预制带肋叠合整体式剪力墙的拟静力试验,对两片剪力墙的破坏形态、承载力、变形能力、滞回特性、刚度退化、耗能能力等进行研究分析。结果表明:两片剪力墙均发生弯曲破坏;叠合剪力墙整体性好,其破坏形态、裂缝分布、滞回特性、刚度退化趋势与现浇剪力墙近似;叠合剪力墙的整体刚度大于现浇剪力墙,位移延性及耗能性能与现浇剪力墙相近。     

带暗支撑的水平拼接叠合剪力墙抗震性能试验研究

为了从构造上优化叠合剪力墙的水平拼接节点,本文分别设计了1片带暗支撑的全现浇自密实混凝土(SCC)剪力墙和1片带暗支撑的水平拼接SCC叠合剪力墙,进行了拟静力试验,系统地比较分析了两个试件的裂缝分布、破坏形态、承载力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、位移延性以及耗能能力等性能。研究结果表明:与全现浇剪力墙相比,水平拼接叠合剪力墙的裂缝分布及破坏形态与前者基本相同,均为弯剪破坏,承载力与各项抗震指标也均与前者相当,具有良好的抗震性能;水平拼接节点构造合理,沿水平拼接节点处未出现任何竖向裂缝及相对错动,试件呈现出良好的整体性,预制墙体与现浇墙体可以协同受力;仅在墙体塑性铰区布置暗支撑的水平拼接SCC叠合剪力墙也能有较好的抗震性能。     

自密实混凝土叠合剪力墙屈服位移计算方法

在平截面假定的基础上,根据自密实混凝土(SCC)叠合剪力墙的受力特点,提出了其顶端屈服位移的计算方法,并用5个SCC叠合剪力墙试件的屈服位移试验值进行验证。通过计算分析,得到了轴压比、混凝土强度、分布钢筋的配筋率、锚固钢筋的配筋率与SCC叠合剪力墙屈服位移之间的关系。研究结果表明:在设计中选择经济合理的锚固钢筋配筋率、限制SCC叠合剪力墙的轴压比以及适当增加混凝土强度可以提高墙体在屈服状态的变形能力;提出的计算方法合理可靠,求得的计算值与试验值吻合较好。     

钢筋混凝土开洞叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对4片钢筋混凝土开洞叠合剪力墙和2片普通钢筋混凝土开洞剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能能力等。研究结果表明：钢筋混凝土开洞叠合剪力墙的受力性能基本和普通钢筋混凝土开洞剪力墙相同,具有较好的抗震性能;保温层外侧的预制钢筋混凝土板能够协同参与受力,与普通钢筋混凝土开洞剪力墙相比,其承载力可提高约7%,并可有效降低其刚度退化;剪式支架能使钢筋混凝土开洞叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,共同参与工作。     

不同轴压比下叠合板式剪力墙的抗震性能研究

设计了4个两种不同边缘约束措施的叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙模型,进行了在低周反复荷载下的对比试验研究,分析了结构的破坏形态、变形能力、承载力、延性、滞回特性等。同时运用有限元方法对剪力墙试件进行了模拟计算,研究了在低周反复荷载作用下,不同轴压比对叠合板式剪力墙的破坏形态和变形性能的影响。     

底框结构中连续托梁的结构设计探讨

以底框结构的实际工程为例,采用有限元方法分析了不同尺寸的连续托梁对托梁所传递剪力占总竖向荷载百分比的影响规律,拱效应形成高度的变化规律.对模拟分析法与本地区习用的计算方法进行了比较,结果表明:模拟分析法更贴近底框结构的实际受力状况,且能准确地计算出其应力分布.应从结构受力和经济的角度来确定连续托梁的尺寸、配筋.     

采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的应用

将用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元应用于各种类型构件的非线性分析中,包括普通钢筋混凝土构件（钢筋混凝土梁、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土受弯剪力墙）、钢-混凝土组合梁构件（承受正、负弯矩的简支组合梁、连续组合梁和往复荷载作用下的组合梁）以及钢管混凝土构件（圆形、方形以及矩形轴心受压短柱构件、纯弯构件、压弯构件和往复荷载作用下的压弯构件）,数值模拟结果和试验结果均吻合良好,证明了该模型具有良好的精度以及广泛的适用性。通过对关键截面关键纤维的应力-应变发展过程进行分析,对这些构件的内在受力机理和破坏规律进行了深入的讨论。经过验证可知,开发的纤维梁单元不仅能充分兼顾准确性、通用性以及高效性,同时还具备求解速度快、数值稳定性好以及前后处理强大方便的特点,为组合结构体系的地震反应分析提供了可靠的手段。     

不同竖向钢筋连接方式对装配式剪力墙抗震性能的影响

对3片钢筋混凝土剪力墙试件进行低周往复加载试验,其中1片为现浇剪力墙试件,其余2片为竖向钢筋采用不同连接方法的装配式剪力墙试件。结果表明:装配式剪力墙试件与现浇剪力墙试件相比,其破坏模式有所区别,现浇剪力墙试件表现为弯剪破坏,其余2片装配式剪力墙试件表现为弯曲破坏;采用镀锌波纹管浆锚搭接和采用U型套箍搭接的连接方式传递钢筋应力效果良好,且采用这两种连接方式的试件的位移延性系数和承载力比现浇剪力墙试件更高,刚度和现浇剪力墙试件相当,但耗能能力低于现浇剪力墙试件;基于试验数据,对装配式剪力墙的进一步研究提出了建议,同时通过ABAQUS软件进行有限元分析并对试验结果进行验证,有限元模拟结果与试验结果基本吻合。     

预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构中预制外墙模板的结构设计

预制钢筋混凝土叠合剪力墙是由预制外模板加现浇钢筋混凝土剪力墙组成的。预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构在产业化住宅中占重要的地位。叠合剪力墙预制外模板的设计是预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构设计的重要组成部分。对于一般的结构设计人员,这是一项新的工作。文章结合具体的设计项目参考日本的相关资料和文献【4】,对于叠合剪力墙预制外模板的设计进行了详细介绍。其中包括预制外模板设计的荷载工况、内力计算方法、预制外模板组合梁的承载力等内容。为叠合剪力墙预制外模板的设计提供了可参考的设计实例。     

型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架节点受力性能非线性分析

在型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架节点拟静力试验基础上,采用ABAQUS有限元软件建立了组合框架节点的数值计算模型,对该组合框架节点在水平荷载作用下的受力非线性行为进行了有限元分析,获取了组合框架节点的破坏过程、破坏形态、应力云图、荷载-位移曲线及荷载特征值,并对节点的承载力计算值与试验值进行了比较,验证了有限元计算模型的合理性,进而分析了有限元拓展参数对组合框架节点受力性能的影响规律。结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好,该有限元模型能较好地模拟该组合框架节点在水平荷载作用下的受力性能;另外,提高再生混凝土强度或者箍筋强度对组合框架节点的抗剪承载力是有利的,但节点的延性变形能力有所降低;组合框架节点的抗剪承载力随着型钢强度的提高而显著增加,但节点的变形能力变化不大;增加体积配箍率或型钢配钢率可以明显提高组合框架节点的抗剪承载力和变形能力。     

多腔式双钢板组合剪力墙抗震试验与仿真

为了验证多腔式双钢板组合剪力墙的抗震优越性,制作了钢筋混凝土剪力墙和多腔式双钢板组合剪力墙,通过低周反复水平荷载试验,获得了两种剪力墙的破坏形态、滞回曲线和骨架曲线;建立了ABAQUS有限元模型,进行了多腔式双钢板组合剪力墙的抗震试验仿真分析,模拟了其破坏形态和累计损伤状态.结果 表明:多腔式双铜板组合剪力墙具有承载力...     

Analyses on mechanical performance of innovative composite shear wall systems

钢板-混凝土组合剪力墙由钢框架、内嵌钢板及一侧通过螺栓与之连接的混凝土板组成,其中传统组合剪力墙中混凝土板四边与钢框架直接接触,而改进组合剪力墙中二者之间有一定间距,以避免其在结构侧移较小时发生接触。采用ABAQUS有限元软件分别建立了组合剪力墙的精细有限元模型,研究了其受力性能以及板框相互作用全过程,分析了钢板高厚比对组合剪力墙整体承载力、抗侧刚度以及板框剪力分配等的影响。研究表明：组合剪力墙中混凝土板有效抑制钢板弹性屈曲,钢板主要以剪切屈服承载,对框架柱的附加弯矩较钢板剪力墙明显降低;相比钢板剪力墙,传统组合剪力墙承载力提高25%,抗侧刚度提高10%,混凝土板承载近30%;改进组合剪力墙承载力提高10%,抗侧刚度提高5%,混凝土板基本不承担剪力;随着钢板高厚比的减小,组合剪力墙的承载力与抗侧刚度提高,但两类组合剪力墙之间的差别变小;钢板承载比例不断增大,当钢板过厚时需要防止底层框架过早屈服。