采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的装配式剪力墙拟静力试验及数值分析

预埋钢板-螺栓连接是一种新型装配式混凝土剪力墙竖向拼缝连接形式。为研究该类型连接混凝土剪力墙的抗震性能,对两个试件进行拟静力对比试验(含1个箍筋插销连接形式),并采用ABAQUS软件对试验进行了模拟,研究对比两种类型竖缝连接剪力墙的承载力、刚度、延性和耗能能力等指标。结果表明:两种竖缝连接形式的剪力墙受力性能良好,采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的剪力墙承载能力、刚度、耗能能力略小,延性略大于采用箍筋插销竖缝连接形式的剪力墙;数值模拟结果与试验结果基本吻合。     

高强螺栓连接装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

提出一种用于装配式剪力墙结构的螺栓连接的干式连接方法,即预制墙板上预埋钢件,上、下层墙体通过高强螺栓和预埋钢件进行连接。为研究高强螺栓连接装配式混凝土剪力墙的抗震性能,对1个现浇试件和2个高强螺栓连接试件进行拟静力试验,对试件的破坏特征、滞回性能、变形能力、承载能力、耗能能力及延性等进行分析。结果表明：高强螺栓连接装配式剪力墙有效实现了剪力墙构件的工作机制,滞回曲线饱满,耗能能力较强,抗震性能良好。现浇试件RCSW、钢筋焊接试件DCSW1、钢筋环绕型试件DCSW2的极限位移角分别达到了1/60、1/60和1/41;钢筋焊接试件DCSW1的裂缝开展形态、受力性能及破坏形态与现浇试件RCSW相似,耗能曲线基本一致,耗能能力接近;钢筋环绕型试件DCSW2的屈服荷载、峰值荷载和极限荷载均小于RCSW和DCSW1,墙体塑性变形偏小,耗能能力偏低。     

装配式抗侧力格构柱抗震性能有限元分析

提出一种具有新型装配式梁柱节点的格构柱。基于ABAQUS分析装配式抗侧力格构柱的抗震性能,通过前期研究中模拟结果与试验结果的对比,验证了ABAQUS模拟分析装配式抗侧力格构柱的可行性。通过数值模拟分析,研究装配式抗侧力格构柱的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性性能、耗能能力。结果表明:在水平低周往复荷载作用下,新型装配式梁柱节点并未破坏;装配式抗侧力格构柱的滞回曲线较为饱满;刚度近似呈线性减小,未出现突变;延性性能较好;破坏时等效黏滞阻尼比为0.308,耗能能力较好。     

装配式混凝土剪力墙的受力性能的有限元分析 ——螺栓-钢板机械连接方式

为研究装配式混凝土剪力墙节点抗震性能,本文选取了一种新型螺栓-钢板连接方式,采用有限元软件ABAQUS,建立了螺栓-钢板接缝连接的装配式混凝土剪力墙精细化有限元模型,并对比了其与现浇剪力墙在低周往复荷载下的受力性能.结果表明:在相同尺寸、配筋和加载条件下,螺栓-钢板连接装配式混凝土剪力墙与现浇剪力墙都拥有较大的延性系数,其抗震性能等同于现浇剪力墙.此外,螺栓-钢板连接作为一种新型装配式剪力墙接缝连接方式在实际工程中的应用会越来越广泛,符合我国大力扶持的建筑工业化国情.     

预制墙体钢板抗剪键连接试验与数值模拟研究

预制装配式剪力墙结构的抗震性能主要取决于结构水平连接和竖缝连接,本文研究模型为一种新型连接形式,即预制装配式剪力墙钢板抗剪键,该连接形式由北京市建筑设计研究院有限公司设计。本文主要通过对该种连接形式进行试验和数值模拟研究,分析该种连接形式受力性能,包括承载力、抗震性能和延性性质。试验共设计了5组尺寸相同的试件,在不同轴压作用下进行低周往复加载得出滞回曲线和骨架曲线,并采用ABAQUS有限元软件对其模拟,得出数值结果与试验结果进行对比。结果表明:该种连接形式具有一定的承载力,在轴压为正时试件具有很好的延性,试验和数值结果吻合较好。表明该种连接可以运用到实际工程结构中。     

装配式混凝土剪力墙-梁钢套筒节点性能试验研究

为研究螺栓连接的装配式剪力墙-梁节点的抗震性能,提出了一种在剪力墙内预埋高强螺杆,然后通过钢端板与混凝土梁连接的节点,设计了3组缩尺装配式试件与1组缩尺现浇试件,并对其进行了拟静力试验,研究分析了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等。结果表明：3组装配式试件的滞回曲线呈“弓形”,且装配式试件的峰值承载力比现浇试件提升了8.42%～21.05%,位移延性系数在4.28～4.66之间,等效黏滞阻尼系数均在0.18～0.24之间,证明了该装配式节点具有良好的抗震能力和变形能力。     

带竖缝T形装配式剪力墙抗震性能试验研究

为了减少装配式剪力墙边缘构件现浇的问题,提出了一种带竖向拼缝的新型T形装配式混凝土剪力墙连接方式,即只对上部暗梁连接处进行现浇连接,从而方便施工,提高装配率。为了验证该新型装配式剪力墙的可行性,对装配式和现浇的T形剪力墙进行拟静力试验,重点分析连接处暗梁高度对T形剪力墙的滞回性能、刚度退化、延性以及耗能能力等的影响规律。试验结果表明:带竖缝T形装配式剪力墙的最终整体破坏模式为腹板墙外侧边缘构件底部的混凝土压碎破坏,上部暗梁连接处为局部剪切破坏,构件整体呈现弯曲破坏形态,与现浇构件类似;同时,该T形装配式剪力墙的滞回曲线饱满且呈非对称,表明其具有良好的耗能能力。此外,与相应的现浇剪力墙对比,该T形装配式剪力墙的承载力降低,变形能力和耗能能力差异不大。     

一种装配式抗侧力墙板有限元分析

提出一种适用于低、多层装配式钢结构建筑的新型抗侧力墙板。在前期研究中的装配式抗侧力格构柱外围浇筑改性聚苯颗粒混凝土,形成装配式抗侧力墙板。运用有限元分析软件ABAQUS对装配式抗侧力墙板进行数值模拟分析,得到其荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性、耗能能力,同时对比分析装配式抗侧力墙板与装配式抗侧力格构柱的抗震性能。分析结果表明:在水平低周往复荷载作用下,装配式抗侧力墙板的滞回曲线较为饱满;刚度近似呈线性减小,未出现突变;延性性能较好;耗能能力较好;装配式抗侧力格构柱与改性聚苯颗粒混凝土的协同工作可使装配式抗侧力墙板的抗震性能大幅提高。有限元分析结果可为日后的试验研究及工程应用提供参考。     

装配式部分外包组合短肢剪力墙抗震性能试验研究

为研究装配式部分钢-混凝土组合短肢剪力墙(装配式PEC短肢剪力墙)的抗震性能,进行3个剪跨比为2. 5的装配式PEC短肢剪力墙进行拟静力试验,研究中等轴压比下装配式PEC短肢剪力墙在低周往复荷载作用下的变形能力、破坏模式,得到试件滞回曲线、骨架曲线等数据,分析承载力、延性、刚度和耗能等性能指标,对比3种构造对该类构件抗震性能的影响。试验结果表明,装配式PEC短肢剪力墙具有良好的延性和耗能能力,抗震性能良好。     

浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙抗震性能试验研究北大核心CSCD

浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙的上、下层预制剪力墙通过钢筋浆锚搭接连接,预制剪力墙与叠合连梁通过剪力墙预留凹口现浇混凝土及叠合层混凝土连接成整体。为掌握装配式联肢剪力墙的真实抗震性能,制作了1个装配式试件和1个现浇对比试件,并对其进行了低周反复水平荷载试验。通过对比试件的破坏形态、滞回曲线与骨架曲线、强度与刚度、位移延性及耗能能力等,对装配式试件的抗震性能进行评价。试验及分析结果表明,装配式试件发生与现浇试件相同的墙肢弯剪破坏与连梁剪切破坏,新、老混凝土界面未影响裂缝开展及试件整体性;与现浇试件相比,装配式试件的强度与刚度提高,位移延性有所降低,耗能能力提高;浆锚搭接连接装配式联肢剪力墙抗震性能总体上可达到“等同现浇”,可应用于实际工程。     

装配式复式钢管混凝土框架-梁端螺栓连接钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为促进复式钢管混凝土框架剪力墙结构的建筑工业化,提出一种可完全装配式建造的复式钢管混凝土框架-梁端螺栓连接钢筋混凝土剪力墙结构体系,体系中梁-柱节点、柱-柱拼接节点和框架与剪力墙连接均采用全螺栓装配式连接。为研究该体系的抗震性能,开展了三榀1∶2缩尺模型的低周往复荷载试验,研究了各模型的破坏特征、滞回性能、延性、抗侧刚度和承载力退化。结果表明：梁端螺栓连接钢筋混凝土剪力墙(BRW)破坏形态与钢筋混凝土梁“剪压”型破坏特征相似;BRW先于框架发生破坏,可作为复式钢管混凝土框架的第一道抗震防线,框架则为第二道防线;BRW与框架的装配式连接可靠,在整个加载过程中可有效提高框架的承载力和抗侧刚度,可保证BRW与框架在地震作用下的协同工作能力,进而保障BRW的性能得以充分发挥。     

冷挤压套筒连接RC装配式剪力墙抗震性能试验研究

为解决RC装配式剪力墙钢筋连接施工和质量检验困难的问题,提出了一种采用冷挤压套筒钢筋连接方式的装配式剪力墙构造形式。为探明此连接方式装配式剪力墙的可行性及其抗震性能,完成7个装配式剪力墙试件和2个现浇剪力墙对比试件的拟静力试验。对试件的水平荷载-侧移曲线及其特征点、钢筋应变进行了分析。结果表明：装配式剪力墙试件和现浇剪力墙试件均为压弯破坏。在简化构造的情况下,冷挤压套筒连接能有效传递钢筋拉压力。采用该连接的装配式剪力墙具有良好的抗震性能,耗能能力、延性均与现浇剪力墙试件接近。在轴压比为0.25~0.6范围内,轴压比增大,承载力增大,极限位移角减小;在剪跨比为0.9~1.35范围内,剪跨比增大,承载力减小,极限位移角增大,刚度退化更为平缓。     

双钢板组合剪力墙研究综述

双钢板组合剪力墙具有自重轻、高轴压、高延性、薄墙体、抗震性能好、装配率更高等诸多优势，近些年得到了广泛的应用和发展。文中围绕双钢板组合剪力墙抗震、轴压性能以及同其他建筑构件之间连接节点性能的主要研究成果进行回顾和评述，总结了目前研究存在的不妥之处，并对双钢板组合剪力墙在高层装配式建筑中的未来研究方向及应用进行展望。     

装配式型钢混凝土剪力墙抗震性能有限元研究

本文研究一种新型装配式型钢混凝土剪力墙,采用有限元软件ABAQUS分别建立了现浇混凝土剪力墙、边缘构件中型钢贯通的现浇混凝土剪力墙、灌浆套筒连接预制剪力墙、灌浆套筒连接边缘构件中型钢贯通预制剪力墙和灌浆套筒连接边缘构件中型钢非贯通预制剪力墙共5种剪力墙结构模型。分别对这些剪力墙模型进行低周反复加载模拟分析,对比分析结构的滞回曲线和骨架曲线等抗震性能。分析结果表明:对于同样内置型钢的剪力墙,采用装配式连接方式与现浇连接方式的剪力墙抗震性能基本相同;与无内置型钢的现浇剪力墙和由灌浆套筒连接的剪力墙相比,型钢剪力墙由于在边缘构件中内置型钢,其抗剪承载力明显提高,滞回曲线更为饱满,更加有利于抵抗地震作用。     

新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪性能研究

为解决装配式剪力墙安装定位困难、施工速度慢等问题,提出了一种采用齿槽和U型套箍连接相结合的新型装配式剪力墙结构,通过分析该剪力墙水平接缝的抗剪机理初步提出了相应的抗剪承载力计算模型。然后在验证有限元建模方法有效性的基础上,对新型装配式剪力墙抗剪性能进行了分析,分析结果表明新型装配式剪力墙结构受力性能良好,其抗剪承载力略高于现浇剪力墙;对于新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪性能,齿槽和后浇暗梁起主要作用,随着后浇混凝土强度的增加,其抗剪性能显著提升,而齿槽高宽比和暗梁高度变化对其影响较小。最后对比了新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪承载力理论计算值与有限元分析值,发现两者吻合较好,最大相对误差不超过10%。     

间隔钢管混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

间隔钢管混凝土组合剪力墙是一种新型抗侧力构件,其施工方便、布置灵活,具有良好的经济效益和工程应用价值。为研究轴压比对这种新型抗侧力构件的抗震性能的影响,对3个不同轴压比的足尺四管间隔钢管混凝土组合剪力墙试件进行水平低周反复加载试验,观察组合剪力墙破坏特征和破坏过程,得到组合剪力墙的滞回曲线、骨架曲线、承载力和刚度退化、延性、耗能能力等抗震性能指标。结果表明：组合剪力墙的破坏形式均为受压区钢管内混凝土压溃和钢管壁凸屈,缀板与钢管连接区域撕裂;随着轴压比增大,组合剪力墙的刚度和承载力增大,延性降低,与轴压比为0的组合剪力墙相比,轴压比为0.4的剪力墙承载力提高25%,延性降低19%;组合剪力墙的位移延性系数在2.401~3.479之间,极限位移角在1/40~1/34之间,等效黏滞阻尼系数达到0.15,整体抗震性能良好。     

装配式圆钢管混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究装配式圆钢管混凝土组合剪力墙的抗震性能,设计了3个足尺剪力墙试件,包括现浇圆钢筋混凝土剪力墙、现浇钢管混凝土组合剪力墙和装配式圆钢管混凝土组合剪力墙,通过低周往复加载试验,分析了剪力墙的破坏形态、滞回性能、耗能能力、延性和刚度退化。结果表明：钢管套筒灌浆连接方式可有效传递装配式钢管混凝土组合剪力墙两侧钢管混凝土暗柱竖向荷载,连接安全可靠;装配式钢管混凝土组合剪力墙和现浇钢管混凝土组合剪力墙弹塑性层间位移角均可达到2.5%,相比于普通钢筋混凝土剪力墙提高了25%;设置钢管混凝土暗柱剪力墙残余承载力约为现浇钢筋混凝土剪力墙的2倍;相比于普通钢筋混凝土剪力墙,现浇钢管混凝土剪力墙和装配式钢管混凝土剪力墙的变形能力分别提高了28.4%和25.3%;耗能能力分别提高了25.5%和43.6%。装配式钢管混凝土组合剪力墙结构两侧钢管混凝土暗柱的连接可采用弹簧单元进行模拟,弹簧竖向刚度建议取值为1 350 kN/mm。     

某装配式混凝土剪力墙抗压抗剪性能试验研究

为响应国家绿色建筑的号召，装配式建筑因节能、环保、缩短整体工程工期等优点，已广泛应用于工程项目。结合工程实例，对采用钢筋套筒连接方式的某装配式混凝土剪力墙进行试验研究。通过对比相同参数现浇混凝土剪力墙抗压性能和抗剪性能，对比剪力墙体在受弯和受压作用时的变形和破坏特征，本文提出了一种新的装配方式，践行了“等同现浇”设计理念。     

型钢-螺栓连接装配式剪力墙抗震性能研究

为改善装配式剪力墙的抗震性能,文中设计一种型钢-螺栓连接的装配式剪力墙。通过有限元软件ABAQUS建立有限元模型,探究在低周往复荷载下的破坏机理及受力特性。结果表明装配式剪力墙采用型钢连接,其抗震性能与现浇连接方式基本一致,极限承载力提高了24.4%,延性相差1%;轴压比对装配式剪力墙的抗震性能影响较大;文中研究可为型钢连接装配式剪力墙结构的设计提供参考。     

钢板焊接连接的带水平接缝装配式RC剪力墙抗震性能试验研究

为了研究采用钢板焊接连接的带水平接缝预制装配式钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,设计了4个装配式钢筋混凝土剪力墙足尺试件并进行低周往复水平荷载试验,研究参数包括连接钢板厚度、侧向钢板设置和轴压比。结果表明：各试件均为压弯破坏,水平承载力在186~288kN之间,极限位移在25.74~29.37mm之间,滞回曲线为饱满的弓形,延性和耗能能力较好,刚度退化较慢;在连接钢板满足强度要求前提下,增大连接钢板厚度、增加侧向钢板对剪力墙的延性、刚度、承载能力和耗能能力影响较小;提高轴压比可以明显提高装配式剪力墙的刚度和承载能力,但会降低其耗能能力。采用ABAQUS有限元软件对装配式剪力墙抗震性能进行分析,所建立的有限元模型可以较好地模拟装配式剪力墙的受力性能。通过对比采用规范公式计算的承载力与试验承载力,表明可以采用JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中的公式计算文中装配式剪力墙的承载力,并给出了连接钢板的计算方法。