保温墙模带缝剪力墙的非线性分析

运用ANSYS有限元分析程序对一种新型保温承重结构体系--保温墙模带缝剪力墙体系进行非线性分析.通过建立合理的力学模型,分析了不同剪跨比带缝剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式、骨架曲线及刚度退化等方面的特点和规律,同时对比分析了带缝剪力墙与传统剪力墙的抗震性能.分析结果表明:开缝剪力墙刚度降低,延性增加,进而可以提供更大的变形能力,以上结论可为此种新型体系的安全设计和工作性能评价提供依据.     

基于ABAQUS的保温墙模带缝剪力墙体系非线性分析

玻化微珠永久性保温墙模复合剪力墙体系是适应我国在住宅建筑中大力开展建筑节能、发展绿色建材、推进墙体革新的新形势而提出的新型建筑节能结构体系。运用ABAQUAS有限元程序对基于玻化微珠永久性保温墙模的带缝剪力墙体系进行非线性分析,研究带缝剪力墙构件的抗震性能,并与普通剪力墙对比。通过建立合理的数值模型系统分析了带缝剪力墙在开裂破坏模式、应力应变特点、承载力和延性等方面的特点及规律,为此种新型体系的合理运用提供了理论依据。     

带缝剪力墙结构与普通剪力墙结构抗震性能对比分析

运用通用有限元软件ANSYS建立了保温砌模带缝剪力墙和普通剪力墙两层有限元模型.对两种结构的基本动力特性进行了比较研究.并在此基础上对两种结构形式进行了时程分析.研究表明:保温砌模形成的带缝剪力墙结构体系在弹性范围内具有较好的整体性,刚度降低较小,具有与普通剪力墙良好的抗剪承载力.地震设防烈度范围的时程分析表明,保温砌模结构的层间位移和位移角都较小,能满足现行规范的设计要求.     

免拆保温墙模复合剪力墙体系模板设计

提出一种新型保温墙模--玻化微珠保温板,墙模施工后不必拆除,与内部混凝土共同形成复合剪力墙体系,可以实现结构施工过程中完成外墙保温施工.根据墙体施工要求及模板受力特点进行模板设计,确定了适用于不同情况的模板规格.在此基础上,采用合理的计算模型和简化方法,选用适用的荷载值对其进行受力分析,计算了其所受最大混凝土侧压力,模板的强度、刚度,并对其不同荷载作用下的值进行比较,计算结果表明所设计模板强度高,抵抗变形能力强,保温墙模用于墙体施工具有技术可行性及经济合理性.     

免拆模薄壁剪力墙抗震性能研究

免拆模薄壁剪力墙复合体系是一种能替代传统砖混结构的建筑体系。本文通过室内模型试验及非线性有限元分析对该剪力墙体系的抗震性能进行了研究。对不同厚度的墙体进行了低周反复水平加载试验,观测了墙体的整个破坏过程,分析了墙体的强度、变形和能量特性。在此基础上,利用ANSYS有限元程序对墙板进行非线性有限元分析。试验及分析表明:免拆模薄壁剪力墙体系在墙体单元中使用冷拔钢丝网片作为配筋时,能抑制裂缝的开展,增强墙体的整体性,抗震性能良好,能满足地震区的设计要求。     

保温墙模复合剪力墙结构体系施工安全性分析

通过有限元建立模型,模拟轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系在施工过程中受到外界的水平外力,分析了结构体系在施工过程中的安全性,为轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系在施工时的安全性提供了相应依据。     

免模保温剪力墙施工工艺及抗震性能

提出一种由A,B混凝土预制侧模块、现浇混凝土层、保温层以及抗剪连接件构成的免模保温剪力墙,混凝土预制侧模块在工厂制造生产,运输到施工现场,作为现浇混凝土层的模板;通过2片免模保温剪力墙的拟静力试验,考察其施工工艺的可行性,研究A侧预制模块采用不同构造措施时墙体的整体性和协调工作性能,分析了墙体从加载到破坏全过程的破坏形态以及承载能力、滞回特性、骨架曲线、刚度退化现象、延性性能和耗能能力。根据试验结果给出了该剪力墙在工程应用中的建议。结果表明:该免模保温剪力墙施工简单可行,在A侧预制模块2种不同构造措施下,剪力墙具有良好的整体性及相近的抗震性能。     

保温墙模复合剪力墙结构体系的施工技术

从轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系的特点出发，说明了其施工工艺的特殊性和复杂性，重点研究了本体系墙模砌筑主要工序内容，提出了施工工艺，并总结了本体系施工工艺中的施工难点，以期促进该结构体系的推广及应用。     

新型复合剪力墙体系的特性及发展前景

分析了国内外轻骨料混凝土免拆保温墙模复合剪力墙体系的发展现状以及结构组成，介绍了其主要优点和发展前景，指出应建筑节能的要求，该体系将日趋广泛应用。     

带缝空心保温钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过对钢筋混凝土空心剪力墙进行拟静力试验,对该结构在低周反复荷载作用下受力性能进行试验研究,分析了该剪力墙的破坏特征、承载力、变形性能与耗能能力等.结果表明,设置竖缝可以使剪力墙由剪切型破坏转变为弯剪型破坏;合理设置竖缝,可以较大程度提高剪力墙的抗震能力,同时使结构具有较好的变形性能.     

预制RC框架内嵌带竖缝剪力墙结构抗震性能研究

为研究预制钢筋混凝土框架内嵌带竖缝剪力墙(PRCFW)结构的抗震性能,对2个单跨两层、缩尺比为1∶2的PRCFW试件进行了拟静力试验研究。考察了PRCFW结构的变形和延性、滞回耗能能力、承载力及刚度退化等性能,分析了框架与内填墙之间的抗剪连接件对结构整体性能的影响。试验结果表明：在加载过程中,设计的抗剪连接件性能可靠,未发生疲劳剪断或锚固破坏;内填墙设置竖缝对PRCFW结构的初期刚度影响较小;进入屈服段后,预制竖缝阻碍了斜裂缝的发展和贯通,缝间墙段以弯曲变形为主,承载力和刚度退化缓慢,使结构整体具有良好的延性和耗能能力。不同轴压比下的框架柱和现浇节点基本完好,破坏主要发生在内填墙和梁端。结合试验和分析结果,提出了PRCFW结构在工程设计时的若干补充计算及构造措施建议。     

钢框架内填预制带竖缝钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为改进钢框架内填预制带竖缝钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,将耳板引入钢框剪与内填墙的连接中。通过2个两层单跨缩尺比为1∶3的钢框架内填预制带竖缝钢筋混凝土剪力墙模型试件的拟静力试验研究,考察了耳板连接的可靠性和内填墙裂缝的开展与结构变形能力,分析了结构的破坏机理、滞回性能、刚度退化、变形及延性和耗能能力等。试验结果表明：抗剪连接件(U形筋)在梁柱节点上下耳板的连接处未发生破坏,耳板连接具有可靠的工作性能;钢框架带竖缝剪力墙结构具有良好的延性,平均位移延性系数大于3;内填墙的承载力由竖缝根部的剪切破坏控制。     

Cyclic behavior of prefabricated reinforced concrete frame with infill slit shear walls

A composite structural system consisting of prefabricated reinforced concrete frame with infill slit shear walls (PRCFW), with good ductility, is a new type of earthquake resistant structure. Pseudo-static tests were performed to evaluate the seismic behavior of the PRCFW system. Two one-bay, two-story PRCFW specimens were both built at onehalf scale. Additional computational research is also conducted to enhance the nonlinear analytical capabilities for this system. Combined with the concrete damaged plastic (CDP) model provided by finite element program ABAQUS and the constitutive model of concrete proposed by Chinese code, the damage process of the PRCFW structure under cyclic load is simulated. The simulated results show a good agreement with the test data, the dynamic behavior of the PRCFW system can be simulated sufficiently accurate and efficient to provide useful design information. The experimental and numerical study show that this system has the potential to offer good ductility and energy absorption capacity to dissipate input energy, and stiffness adequate for controlling drift for buildings located in earthquake-prone regions.     

自复位剪力墙结构四水准抗震设防下基于位移抗震设计方法

与传统剪力墙结构体系相比,自复位剪力墙结构体系在地震作用下,会将材料非线性问题转为体系非线性问题,具有整体变形能力强、残余位移小的特点,因此,亟需针对自复位剪力墙结构,提出具有更高抗震设防要求的抗震设防目标以及相应的设计方法。基于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准抗震设防目标,与2015年颁布的第五代《中国地震动参数区划图》相适应,提出了可恢复功能结构体系“小震及中震不坏,大震可更换、可修复,巨震不倒塌”抗震设防四水准目标。采用了基于位移的抗震设计方法进行自复位剪力墙结构设计。以一幢自复位剪力墙结构为例,给出四水准抗震设防目标下的基于位移设计方法算例,并对其进行弹塑性时程分析,验证了所提出的四水准抗震设防目标下基于位移抗震设计方法的有效性,该方法也适用于其他可恢复功能结构体系设计。     

带竖缝钢筋混凝土剪力墙板的简化静力分析模型

带竖缝钢筋混凝土剪力墙板在弹性状态下有较大刚度,而在弹塑性状态下又有较好的延性,是一种抗震性能较好的结构单元。但由于缺少有效的分析模型,带竖缝钢筋混凝土剪力墙板在国内的工程应用很少。根据带竖缝钢筋混凝土剪力墙板的V-u曲线,按照侧向刚度相同的原则将之等效为偏心交叉支撑简化模型,并给出了简化模型的截面特性和材料本构关系曲线。通过算例统计分析给出了偏心距的取值范围及简化分析模型的适用范围。与更接近于实际墙板特性的等效带竖缝板模型的算例对比分析表明,在框架结构静力分析中采用简化模型模拟带竖缝钢筋混凝土剪力墙板是可行的。     

Performance-based seismic design of steel plate shear walls using MECE spectrum under near-fauh earthquake

结构在近断层地震作用下的损伤通常与强速度脉冲所携带的瞬时输入能量相关,为反映这种近场地面运动特征,以10条坚硬场地的近场地震记录为输入,建立了适用于设计的最大有效滞回耗能（MECE）谱,提出了基于MECE谱确定钢板剪力墙结构屈服基底剪力的性态设计方法。该方法不仅反映近场地震速度脉冲的影响,而且还可区别不同结构体系滞回特性的影响。同时,结合已有研究成果完善了钢板剪力墙结构周边构件能力设计的简化公式。通过对1榀10层3跨钢板剪力墙结构的弹塑性时程分析,对建议方法进行了验证。结果表明：在多遇及罕遇地震作用下结构层间位移角满足我国现行建筑抗震设计规范的要求,结构出现理想的渐进式梁铰屈服机构,证明了基于MECE谱钢板剪力墙结构性态设计方法的合理性和可靠性。     

近断层地震作用下钢板剪力墙结构基于MECE谱的性态设计方法

结构在近断层地震作用下的损伤通常与强速度脉冲所携带的瞬时输入能量相关,为反映这种近场地面运动特征,以10条坚硬场地的近场地震记录为输入,建立了适用于设计的最大有效滞回耗能（MECE）谱,提出了基于MECE谱确定钢板剪力墙结构屈服基底剪力的性态设计方法。该方法不仅反映近场地震速度脉冲的影响,而且还可区别不同结构体系滞回特性的影响。同时,结合已有研究成果完善了钢板剪力墙结构周边构件能力设计的简化公式。通过对1榀10层3跨钢板剪力墙结构的弹塑性时程分析,对建议方法进行了验证。结果表明：在多遇及罕遇地震作用下结构层间位移角满足我国现行建筑抗震设计规范的要求,结构出现理想的渐进式梁铰屈服机构,证明了基于MECE谱钢板剪力墙结构性态设计方法的合理性和可靠性。     

A new approach for the computation of design shear force in reinforced concrete walls subjected to seismic loads

This paper investigates the dynamic shear amplification in reinforced concrete shear walls designed according to the seismic provisions of the current Turkish Building Earthquake Code (TBEC-2018). Shear walls with a high ductility level and different aspect ratios are examined to evaluate the design shear force calculated by using the dynamic amplification factor (β_v) and overstrength factor (D) defined in TBEC-2018. For this purpose, response spectrum analyses (RSAs) are first carried out on two-dimensional cantilever shear walls with heights of 30, 45, and 60 m and with lengths of 1.5, 3, and 4.5 m in the plan. Then, a total of 198 nonlinear time history analyses (NLTHAs) are performed with real and simulated ground motions matched to the elastic design spectrum defined in TBEC-2018. The comparison of the design shear forces obtained from RSA and the shear demands obtained from NLTHA along the heights of the walls reveals that the design shear forces calculated according to TBEC-2018 may underestimate the actual shear demands from studied ground motions. Moreover, the applicability of the updates proposed to TBEC-2018 for the design shear force and shear force diagram along the wall height in reinforced concrete shear wall-frame systems to cantilever shear walls is also examined.     

Experimental study on seismic behavior of shear wall with cast-in-situ concrete infilled walls

为研究现浇混凝土填充外墙对剪力墙结构抗震性能的影响，完成了10个采用不同做法和不同形式填充墙的足尺墙体试件和2个无填充墙对比试件的拟静力试验。结果表明：填充墙与主体结构之间采用聚苯板条分隔做法和PVC板条分隔做法时，填充墙对主体结构的影响基本一致，均一定程度上改变了主体结构破坏过程及最终破坏形态，对于PVC板条分隔做法的试件，其破坏时的延性好于聚苯板条分隔做法的试件；填充墙增大了试件的承载能力，对于聚苯板条分隔做法的试件，其峰值荷载为无填充墙试件的1.37~3.31倍，两种做法填充墙试件的峰值荷载大小相当；填充墙减小了试件的变形能力，对于极限位移角，聚苯板条分隔做法的试件为无填充墙试件的20%~65%，PVC板条分隔做法的试件的变形能力明显大于聚苯板条分隔做法的试件；除聚苯板条分隔做法的结构洞墙试件外，其余试件的极限位移角均满足剪力墙结构抗震变形能力要求；填充墙显著增大了试件弹性及弹塑性阶段的刚度。基于试验结果，建议结构计算时合理考虑填充墙的不利影响，工程中尽量避免采用结构洞填充墙，对填充墙部位的结构构件及填充墙采取一定的加强措施。     

带现浇混凝土填充墙的剪力墙抗震性能试验研究

为研究现浇混凝土填充外墙对剪力墙结构抗震性能的影响,完成了10个采用不同做法和不同形式填充墙的足尺墙体试件和2个无填充墙对比试件的拟静力试验。结果表明：填充墙与主体结构之间采用聚苯板条分隔做法和PVC板条分隔做法时,填充墙对主体结构的影响基本一致,均一定程度上改变了主体结构破坏过程及最终破坏形态,对于PVC板条分隔做法的试件,其破坏时的延性好于聚苯板条分隔做法的试件;填充墙增大了试件的承载能力,对于聚苯板条分隔做法的试件,其峰值荷载为无填充墙试件的1.37~3.31倍,两种做法填充墙试件的峰值荷载大小相当;填充墙减小了试件的变形能力,对于极限位移角,聚苯板条分隔做法的试件为无填充墙试件的20%~65%,PVC板条分隔做法的试件的变形能力明显大于聚苯板条分隔做法的试件;除聚苯板条分隔做法的结构洞墙试件外,其余试件的极限位移角均满足剪力墙结构抗震变形能力要求;填充墙显著增大了试件弹性及弹塑性阶段的刚度。基于试验结果,建议结构计算时合理考虑填充墙的不利影响,工程中尽量避免采用结构洞填充墙,对填充墙部位的结构构件及填充墙采取一定的加强措施。