预制混凝土空心模剪力墙上下层插筋连接抗震性能试验研究

为研究预制混凝土空心模剪力墙上下层插筋连接的抗震性能,校验所取的搭接长度是否满足要求,对比不同的插筋形式,完成了4个预制混凝土空心模剪力墙试件的拟静力试验和2个试件的静力试验.试验结果表明:所有试件均为受弯破坏,承载力试验值与规范预测值的比值平均为1.31,试件极限位移角为1/85一1/55;试件根部水平滑移较小,对墙体整体抗震性能影响较小;由插筋及竖向分布筋的应变曲线、应变分布及试件整体抗震性能可知,采用的插筋连接及其搭接长度可以有效传递钢筋应力,满足抗震要求;采用双排插筋的试件抗震性能略好于采用单排插筋的试件.     

单层平面索网玻璃幕墙动力性能研究

为了研究单层平面索网支承体系的自振频率与振型的特性,建立不同高宽比的点支式玻璃幕墙支承结构有限元计算模型,得出了单层平面索网支承体系的自振频率与振型特性的基本规律。研究表明索网幕墙结构支承体系的频率密集,并随高宽比的变化而变化。     

近50年剪力墙结构震害及其对抗震设计的启示

简要回顾和分析了近50年国内外8次大地震中现浇钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能表现和典型震害特点;对日本神户某10层公寓2号楼和智利Torre Alto Rio公寓,利用推覆程序,分析对比按我国规范设计与原设计的结构抗震性能表现。在此基础上,提出剪力墙结构抗震设计的三点启示： 1） 规则的剪力墙结构具有良好的抗震性能,在强烈地震作用下结构和非结构构件的损坏较少; 2） 我国规范规定的剪力墙结构地震作用计算、构件承载力计算以及剪力墙结构的侧向刚度要求,均具有合适的安全度,规范中规定的结构规则性要求及剪力墙端部边缘构件的设计要求是必要的; 3） 对房屋高度超过规范规定的适用高度以及结构体型和布置复杂的剪力墙结构,建议采用规范规定的“性能设计”方法,对剪力墙结构的轴压比控制及约束边缘构件设置的要求宜进一步改进。     

带竖向接缝的预制混凝土空心模剪力墙受弯性能试验研究

完成了6个带竖向接缝的预制混凝土空心模剪力墙试件在恒定轴力作用下的拟静力试验,研究了墙体的受弯性能以及竖向接缝的连接性能,明晰了墙体的破坏过程和破坏形态。试验结果表明：墙体破坏形态与钢筋混凝土剪力墙相似,破坏时墙体根部混凝土压溃、边缘构件纵筋压曲;部分墙体的破坏区域发展至中部墙板,预制混凝土与后浇混凝土剥离;竖向接缝构造合理、连接可靠,能够保证墙体的整体性能,对受弯性能基本无影响;试件的转角延性系数为4.35~12.54,具有良好的延性;提高边缘构件纵筋配筋率和轴压比,墙体的承载力提高,混凝土压溃面积增大;采用单排竖向插筋对墙体的受弯性能影响较小;GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》的计算方法可用于计算空心模剪力墙试件的承载力,计算结果较为保守。     

Seismic behavior of tall buildings using steel–concrete composite columns and shear walls

For the seismic design of tall building structures, the behavior under severe earthquakes should be carefully considered and the upper limit of inter‐story deformations are often defined by the design codes. To improve the performance of structures under severe earthquakes, composite structural members, including steel reinforced column and steel plate reinforced shear wall, are often adopted. In the present work, the seismic behavior of tall buildings using steel–concrete composite columns and shear walls is investigated numerically. Fiber beam–column element models and multilayer shell models are adopted to establish the finite element model of structure, and the material nonlinearities are described by the plasticity and damage models. The accuracy of the developed models is verified by the experimental results of a single shear wall. Systematic numerical simulations are performed for the tall building structures subjected to different earthquakes. The comparative study indicates that the nonlinear redistribution of internal forces plays a very important role for the performance of tall buildings under severe earthquakes.     

梅州传统民居建筑墙体材料及构造研究——以国家级古村落茶山村为例

梅州传统客家民居是中国古民居中重要的一部分,民居材料的选用对绿色建筑发展有启示作用。通过对国家级古村落茶山村建筑材料的选用进行现场调研,调研结果表明,民居建造时根据当时经济条件就地取材,其中黏土和木材是建筑材料主要组成部分,建造时以土掺石或土夹木的结构形式制作成土坯砖墙和三合土墙等,其中三合土应用最广泛。结合实验对三合土的物理力学性能进行分析评价,以期为古民居保护和修缮提供参考。     

Displacement and curvature estimation for the design of reinforced concrete slender walls

Previous earthquakes, such as the 2010 Maule earthquake in Chile, have demonstrated the need to establish suitable predictors of compressive or tensile strains in concrete or steel in reinforced concrete shear walls, which can provide limit states or confinement requirements. Slender walls are commonly controlled by flexural deformations that can be divided into elastic and inelastic components. This study provides calibrated expressions for the elastic and inelastic components of flexural deformations using a fiber model for slender walls. These expressions are obtained for rectangular and T‐shaped walls. The elastic component is dependent on the axial load and the boundary steel reinforcement ratio. The impact of wall coupling is investigated, which requires a correction for the elastic component. The investigation of the inelastic component is based on a plastic hinge model, in which the length of the plastic hinge is a function of the lateral inelastic drift of the wall among other parameters. The traditional linear inelastic curvature distribution over the wall height is also modified for cases with steel reinforcement with a long yield plateau or low strain hardening, which results in a larger curvature at the wall base. The distribution is validated with experimental data from the literature. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

深圳湾总部大楼罕遇地震作用弹塑性分析

深圳湾总部大楼为一栋高度为400 m的复杂超高层建筑,采用密柱框架 核心筒结构体系。密柱外框架由56根钢柱组成,梁柱连接采用完全偏心节点,外框架的刚度相对较弱。塔楼高区由于建筑体型收进,核心筒采用2层斜墙过渡收进。设计采用箱型钢梁和箱型钢柱组成密柱外框架,在核心筒剪力墙内埋设型钢加强,密柱外框架与核心筒剪力墙的抗震性能要求均提高至中震弹性。运用ABAQUS和BEPTA程序,将梁、柱和剪力墙的材料非线性在应力 应变层次上予以精确模拟,同时考虑结构的几何非线性,进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明：密柱外框架具有较高的抗震承载力,可以起到第二道抗震防线的作用;结构的层间位移角满足规范的限值要求;密柱外框架与核心筒剪力墙的主承重构件均未出现明显损坏,结构具有较好的抗震性能。     

波形钢板剪力墙抗震性能试验研究

为研究波形钢板剪力墙在水平荷载作用下的抗侧力性能,完成了水平波形和竖向波形的钢板剪力墙模型的低周往复加载试验,并采用ABAQUS有限元软件对波形钢板剪力墙模型进行了模拟分析。试验结果表明：波形钢板剪力墙结构具有较高的侧向承载力、较强的抗剪屈曲能力和稳定的滞回性能;竖向波形钢板剪力墙在加载过程中发生了沿墙体对角线的X形剪切破坏;水平波形钢板剪力墙在加载过程中未出现波形钢板的屈曲破坏。因此,水平波形钢板剪力墙的极限荷载比竖向波形钢板剪力墙的更高、延性更好、滞回曲线更加饱满。在水平受剪时,竖向波形钢板剪力墙易产生拉压效应,水平波形钢板剪力墙易发生H型钢柱屈曲。波形钢板与边缘约束H型钢柱之间的焊缝未出现开裂,焊缝连接保证结构的整体性能。对比有限元分析结果与试验得到的数据,水平波形钢板剪力墙的荷载、位移比竖向波形钢板剪力墙的更接近试验值。采用有限元法对不同波角和钢板厚度的水平波形钢板剪力墙的抗侧性能进行了分析,结果表明：当钢板比较薄的时候,容易发生波形钢板的剪切破坏;当钢板较厚的时候,容易发生边缘约束H型钢柱的过早屈曲,对结构的承载力和延性不利;当波形钢板的波角为45°时,波形钢板剪力墙的承载力以及延性性能最佳。波角过大或过小时,剪力墙承载力均有所降低。因此,水平波形钢板剪力墙宜采用45°波角与厚度适中的钢板。     

钢筋混凝土剪力墙拉剪承载力分析

完成了3组截面纵筋率分别为1.7%、2.5%和3%,剪跨比为1.5的13片钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验。试验结果表明,剪力墙的抗剪承载力随轴拉力的增加而减小,随截面纵筋率的提高而提高。在拉力和剪力共同作用下,因轴拉力的大小不同,剪力墙出现剪压破坏和滑移破坏两种破坏模式。根据试验结果绘制了破坏模式的分界线并推导了临界点计算公式,公式表明轴拉力越高、纵筋率越低的试件越容易发生滑移破坏。基于理论分析和以往的经验公式,在剪压破坏模式的抗剪承载力公式中增加了暗柱纵筋项。根据试验数据得出,剪压破坏模式下,抗剪承载力公式中的轴拉力和暗柱纵筋的影响系数分别为?0.2和0.04;滑移破坏模式下,轴拉力和截面纵筋影响系数分别为?0.6和0.6。