钢板开缝对钢板混凝土组合剪力墙早期抗裂性能的影响研究

针对钢板混凝土组合剪力墙早期开裂问题,研究了钢板开缝对组合剪力墙早期抗裂性能的影响。首先基于截面约束应变分布假定,推导了开缝钢板混凝土组合剪力墙在等温荷载作用下的混凝土约束应变近似计算公式。然后采用有限元分析方法,通过实例分析对比验证了近似公式的可用性。综合近似公式和有限元分析得出了在等降温荷载作用下,钢板开缝使得混凝土约束拉应变内增外减,缝间距或缝间钢板长度一定时,缝宽越大,内增外减效应越明显。最后通过分析和讨论得出,在一定条件下,通过对钢板开缝,能够提高钢板混凝土组合剪力墙的早期抗裂性能。     

四角连接钢板剪力墙的力学性能研究

基于ABAQUS的非线性有限元分析,对四角连接钢板剪力墙的受力性能进行了研究。通过模拟分析其边框柱的最小抗弯刚度,结果表明:四角钢板剪力墙能有效改善内嵌钢板的抗侧力性能、降低对边框柱抗弯刚度的要求,且具有"强节点,弱构件"的优良性能。分析考虑四角连接钢板剪力墙的受力特点,再基于简化的等效斜支撑模型,对其极限承载力进行了理论推导,可供工程实际应用。     

槽钢加劲钢板剪力墙受力性能研究

竖向槽钢加劲钢板剪力墙由内嵌钢板、边缘构件和墙板两侧对称布置的竖向槽钢加劲肋组成。槽钢加劲肋具有较高的抗弯、抗扭刚度,可为墙板提供有效的面外约束和轴向支撑作用。利用有限元分析软件ABAQUS对槽钢加劲钢板墙进行屈曲分析和静力弹塑性分析,研究槽钢距边缘构件距离、钢板宽厚比、高厚比、肋板刚度比和柱刚度对钢板墙及边缘构件力学性能的影响。结果表明,槽钢加劲肋至边缘构件的距离主要影响钢板墙的平面外变形,对钢板墙屈曲应力和承载力的影响较小。槽钢加劲肋可以有效提高墙板的屈曲应力。随着宽厚比和高宽比的减小,结构的承载力和刚度均显著提高。增大肋板刚度比可提高钢板墙的初始刚度和屈曲应力,肋板刚度比应大于20。为避免边框柱变形过大或过早破坏,边框柱应具有足够的刚度,增大柱刚度可以提高钢板墙的初始刚度,减缓墙板刚度的退化。     

开缝钢板加固既有钢筋混凝土剪力墙抗倒塌性能试验研究

老建筑中小跨高比剪力墙的抗震能力往往不能满足当前的抗震设计要求,尤其是底部或转换层中的剪力墙,在高轴压比下容易发生脆性剪切破坏而导致整个剪力墙体系的倒塌。为了提高既有小跨高比剪力墙在地震中的抗倒塌性能,提出了一种新型的开缝钢板加固法。研究了开缝钢板加固法对钢筋混凝土剪力墙的破坏形式、滞回曲线、延性和抗倒塌性等受力性能的影响。按照高宽比1∶1的比例制作4个钢筋混凝土剪力墙试件,并对其中的1个试件使用未开缝钢板进行加固和对2个试件使用开缝数量不同的钢板进行加固。通过低周反复荷载及高轴力试验表明,未进行钢板加固的剪力墙和采用未开缝钢板加固的剪力墙均发生了倒塌破坏。而采用开缝钢板加固的剪力墙未发生倒塌破坏,并且其延性和耗能能力都有所提高。     

开缝钢板剪力墙的理论分析与数值模拟

开缝钢板剪力墙是一种新型的抗侧力构件,具有良好的延性和稳定的滞回性能,本文在理论分析的基础上,对开缝钢板剪力墙初始弹性刚度以及极限承载力估算公式进行了修正,利用公式对不同尺寸、开缝形式的开缝钢板墙进行了计算,并进行了非线性有限元分析。与试验结果对比表明,修正后的理论公式和有限元分析能够较好预估面外变形较小的墙板的性能,对墙板的极限承载力的估计值也能与试验值较好吻合,有限元结果很大程度上高估墙板的初始刚度。本文的分析和结论为开缝钢板剪力墙的数值模拟与手算复核提供了建议和依据。     

延性折板式钢板剪力墙

多高层建筑结构长期存在的问题之一是:框架容易做成延性结构,而抗侧力结构如剪力墙却延性很差.探讨折板式钢板剪力墙,就是对延性抗侧力结构的尝试,其基本思路是利用折板式的几何形状,使钢板先达到材料屈服极限,避免钢板剪力墙出平面的弹性失稳,充分发挥材料的强度和延性.     

延性折板式钢板剪力墙

多高层建筑结构长期存在的问题之一是:框架容易做成延性结构,而抗侧力结构如剪力墙却延性很差。探讨折板式钢板剪力墙,就是对延性抗侧力结构的尝试,其基本思路是利用折板式的几何形状,使钢板先达到材料屈服极限,避免钢板剪力墙出平面的弹性失稳,充分发挥材料的强度和延性。     

不同上部刚度对木框架剪力墙受力性能影响的试验研究

木框架剪力墙试验研究时,荷载传递梁的刚度对木框架剪力墙的破坏模式以及侧向荷载承载力有直接的影响,当木框架剪力墙墙端以及墙中洞口边未采用墙端锚栓时,这种影响更甚。当墙顶连接铰接荷载传递梁时,在水平荷载作用下,木框架剪力墙的墙端易于被上拔而与墙基础分离,此时试验所得到的木框架剪力墙的侧向荷载承载力接近于下限值;反之,刚性荷载传递梁所得到的木框架剪力墙的侧向荷载承载力接近于上限值。主要通过22片墙体的试验研究来了解上层墙体、楼盖刚度对下层木框架剪力墙受力性能的影响。其中16片为6m长2.44m高的单层足尺木框架剪力墙,墙顶一半采用铰接荷载传递梁一半采用刚性荷载传递梁,4片为足尺典型二层墙体,另外2片为增加了墙端锚栓的单层足尺木框架剪力墙。对试验结果从初始刚度、极限荷载、极限位移、能量耗散以及锚栓内力等方面进行分析,最后形成了采用刚性荷载传递梁和二层墙体均能增加墙体侧向荷载承载力的结论。     

钢板剪力墙弹性抗侧刚度分析

钢板剪力墙内嵌钢板的主要作用是抵抗水平荷载,其抗侧刚度的确定对分析整个结构体系在水平荷载作用下的结构反应有很重要的作用。对钢板剪力墙的弹性抗侧刚度进行了研究,首先在分析内嵌钢板与边缘框架之间相互作用的基础上,推导了钢板剪力墙的抗侧刚度理论表达式。其次,采用ABAQUS软件建立了多个算例的有限元模型;最后,将理论结果与有限元分析结果进行了对比研究,结果表明所推导的抗侧刚度的理论公式是精确可靠的。     

开缝钢板剪力墙滞回性能研究

开缝钢板剪力墙的开缝形式能够改善结构破坏形式、提高耗能能力及延性。为研究不同开缝形式和开缝参数对开缝钢板剪力墙的滞回性能影响,利用ABAQUS有限元软件建立了开缝钢板剪力墙的数值模型。结果表明,有限元计算结果和试验结果吻合较好。设计了竖缝、斜缝和对称斜缝3种开缝形式,通过28个钢板剪力墙试件的计算分析发现开缝钢板墙能够很好地实现屈曲前屈服。开缝使得钢板墙的承载力和刚度明显下降,但滞回环饱满,具有较好的耗能性能;而对称斜缝钢板墙可获得较好的屈服耗能。研究结果表明:缝间墙肢宽高比为0.2时的钢板墙刚度和耗能性能较好;通过合理设置钢板墙中的开缝参数,可使得钢板墙具有可控的抗侧刚度和承载力,获得较好的抗震耗能能力。通过骨架曲线上的特征点对开缝钢板墙的受力过程进行分析,考察了缝间墙肢宽高比b/h和高厚比h/t对开缝钢板墙滞回性能的影响。     

开洞加劲钢板剪力墙的力学性能研究

针对深圳梅山苑7号楼钢板剪力墙上开洞问题,对开洞闭口加劲钢板剪力墙进行了有限元研究,给出了不同开洞位置和不同开洞率钢板剪力墙荷载-侧移曲线,分析了开洞位置和开洞率对初始刚度、屈曲荷载和极限荷载的影响.研究表明,中间开洞对钢板剪力墙刚度和极限承载力影响较大,可以采用线性公式计算开洞对钢板剪力墙初始刚度、屈曲荷载和极限荷载的折减.     

带缝钢板剪力墙应用技术分析

在理论和试验研究成果基础上,将带缝钢板剪力墙(SPWS)这一新型抗侧力技术应用在四川都江堰灾后重建重点项目兴堰·逸苑中.总结了该技术应用所涉及设计中的适用域、适用条件、布置位置和简化模型等方面的技术规律,同时归纳并分析了其在加工中的竖缝切割工艺、等离子切割速度、摩擦面和摩擦因数,以及在安装中的螺栓终拧时间、钢板墙位置校准、钢板墙底角部构造等方面的技术要点和技术细节,从而为该技术的推广应用提供参考.     

带缝钢板剪力墙抗侧刚度和承载力的计算

本文在带缝钢板剪力墙有限元分析和试验研究的基础上,推导了带缝钢板剪力墙的弹性抗侧刚度估算公式、剪切承载力估算公式,提出带缝钢板剪力墙的理论骨架线和适合工程应用的简化骨架线,得到一些有意义结论。     

单层钢板组合剪力墙的弹塑性研究

单层钢板组合剪力墙是一种很好的抗侧力构件,在高层建筑中得到广泛应用。文章利用ANSYS对单层钢板组合剪力墙进行弹塑性分析,考察了不同参数的变化对其抗侧性能的影响,并得出相应结论。     

带缝钢板剪力墙弹塑性简化分析模型

基于带缝钢板剪力墙的基本受力特点和变形特征,提出了一种弹塑性简化分析模型,并分别定义了模型的几何参数与非线性参数。为验证简化模型的正确性,分别对带缝钢板剪力墙以及钢框架带缝钢板剪力墙结构进行Pushover分析。分析结果表明：简化模型计算得到的荷载位移曲线与试验及有限元分析结果较为接近,可反映带缝钢板剪力墙的主要受力特征;简化模型可较为准确地反映协同工作时墙板对周边框架的附加作用力。     

盖板加强斜加劲钢板剪力墙受力性能

提出一种新型抗侧力体系——盖板加强斜加劲钢板剪力墙,运用有限元软件ANSYS15.0对斜加劲钢板剪力墙(DSW)、单侧盖板加强斜加劲钢板剪力墙(CSW-1)、双侧盖板加强斜加劲钢板剪力墙(CSW-2)结构进行单调加载、循环加载以及屈曲荷载研究,得到结构的荷载-位移曲线、滞回曲线、耗能能力、骨架曲线、屈曲系数、屈曲荷载等,对比分析了加强盖板斜加劲钢板剪力墙结构的受力性能。结果表明:单调加载条件下,加强盖板的存在提高了斜加劲钢板剪力墙的承载力和初始刚度,且双侧加强比单侧加强更优; 循环加载条件下,加强盖板使得盖板加强斜加劲钢板剪力墙的滞回曲线更加饱满,刚度退化更缓慢,表现出良好的延性,且双侧盖板加强效果比单侧加强效果明显; 斜加劲肋对内填钢板的平面外变形约束明显,盖板对加劲肋的平面外约束明显,可以在较小的用钢量下获得较大的弹性屈曲荷载增幅,是十分有效的加强方式,综合考虑加劲肋与加强盖板对结构弹性屈曲荷载的影响,建议肋板刚度比取30,盖板相似比取0.5。     

钢板仓组合剪力墙受力性能的有限元分析

钢板仓组合剪力墙是一种新型抗侧力构件,是以两块钢板和圆管支撑组成基本单元,空腔内填充混凝土的组合剪力墙.基于ABAQUS软件,建立了考虑材料非线性和几何非线性等因素影响的钢板仓组合剪力墙有限元分析模型,分析了钢板仓组合剪力墙圆管支撑布置密度、轴压比、含钢率及高宽比对其水平承载力和延性性能的影响.分析结果表明,钢板仓组合...     

不同屈曲约束形式的钢板剪力墙往复剪切性能试验

为研究不同冷弯薄壁型钢屈曲约束形式的钢板剪力墙的往复剪切性能,剥离框架对钢板剪力墙结构抗侧力的贡献,单独对3个不同屈曲约束形式的钢板剪力墙结构试件和1个纯钢板剪力墙结构试件进行了拟静力试验研究,并通过试验与理论分析揭示了不同屈曲约束形式的钢板剪力墙在往复剪切作用下的力学性能与失效机理。结果表明:冷弯薄壁型钢对钢板剪力墙的面外变形具有较好的约束作用,显著提高了钢板剪力墙的耗能能力、延性和承载力; 竖向屈曲约束构造形式对钢板剪力墙的耗能能力提高效果最好,其次是水平约束形式,最差是45°斜向约束形式; 对于带45°斜向约束的试件而言,由于约束形式非轴向对称,其承载力在推、拉方向上表现出明显的差异,即在拉力带垂直于冷弯薄壁型钢约束时,其承载力更高。     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型.理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼.根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算...