M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为避免小剪跨比剪力墙在地震下发生脆性剪切破坏,提出一种M型钢-混凝土组合剪力墙,采用M型钢作为剪力墙竖向分布钢筋,具有整体性能好、抗扭刚度大、施工效率高等特点,在大震下呈现分缝受力的破坏模式,表现出良好的抗震性能。采用ABAQUS有限元软件对M型钢-混凝土组合墙体进行非线性拟静力分析,研究不同免拆模板类型、轴压比、水平钢筋配筋率对墙体的抗震性能的影响,对墙体的塑性损伤分布情况进行对比分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合程度良好,墙体混凝土损伤呈两阶段分布。M型钢-混凝土组合墙体具有较大的承载力和抗侧刚度,免拆模板类型对墙体抗震性能影响不大,降低水平钢筋配筋率会使墙体承载力显著下降,加速刚度衰减,延性和耗能能力显著增强,减小轴压比会降低墙体承载力,但延性系数有所提高。

摇摆防屈曲支撑RC框架抗震性能研究

为研究摇摆防屈曲支撑钢筋混凝土框架抗震性能,利用Open Sees建立8层3跨钢筋混凝土框架(RCF)、防屈曲支撑钢筋混凝土框架(BRBF)与摇摆防屈曲支撑钢筋混凝土框架(RBRBF)有限元模型,并进行弹塑性动力时程分析,从层间位移角、最大顶层位移、最大基底剪力和最大底柱轴力等结构响应角度,研究二维和三维模型分析间关系、BRB和摇摆柱脚单向与双向布置方式对结构性能的影响,给出二维模型分析代替三维模型分析转化系数建议值。结果表明:双向布置时框架层间位移角沿楼层均匀分布,避免了层屈服破坏;RBRBF对BRBF带支撑底柱轴向拉力最大降低率达62%-79%,提高了结构抗震性能。

基于ABAQUS的M型型钢桁架楼板有限元分析

为研究M型型钢桁架楼板受力性能,设计了试验构件并进行了静力试验。基于试验构件几何尺寸和材性数据建立有限元模型B1,通过试验数据验证了模型正确性,并在该模型基础上改变模型参数,建立模型B2~B9,探究腹板、型钢厚度、等效筋直径、受拉区混凝土厚度和受压区混凝土厚度等因素对楼板受力性能的影响。模拟结果表明:模型B1模拟结果与试验值较为吻合,验证了模型的正确性和建模原则的合理性;模型B1、B3荷载-跨中挠度曲线基本重合,模型等效方法合理有效;型钢腹板对开裂荷载影响较小,对极限承载力影响较大;当楼板空心率和截面高度不变,空腔向板底平移时,楼板开裂荷载降低,峰值荷载提高;减少受压区混凝土高度,会显著降低楼板的受力性能。

摇摆框架结构体系研究进展

摇摆结构体系是一种放松上部结构与基础之间约束或放松构件间约束,使两者接触面处仅受压而不受拉,确保结构在地震作用下发生抬起,并通过重力或预应力回复机制使结构复位形成摇摆行为的新型结构体系,能够有效降低构件损伤程度,提高抗震性能,便于震后修复。文中系统介绍了该新型体系基本力学原理,重点论述了两类结构的试验、数值模拟及设计方法的研究进展,并指出了该体系研究存在的不足和发展方向,为后续研究提供参考。

M型型钢桁架楼板试验研究

为改善楼板保温和受力性能,结合M型型钢与保温板特点,提出一种新型构造形式的楼板--M型型钢桁架楼板。通过对两块不同型钢厚度M型型钢桁架楼板的静力试验,基于M型型钢的特点并结合现有理论提出适用于M型型钢桁架楼板的型钢等效计算式和对应楼板开裂荷载、承载力计算式。试验与理论计算结果表明:该楼板整体刚度和承载力较大,当均布荷载达到荷载设计值时,楼板跨中变形远小于GB50010-2010《混凝土结构设计规范》要求,具有较大安全储备;楼板截面符合平截面假定;峰值荷载理论计算结果与试验结果误差较小,型钢等效计算式和承载力计算式合理有效。

装配式纵肋叠合剪力墙结构体系研发及工程应用

为解决装配式剪力墙结构现存问题,研发了装配式纵肋叠合剪力墙结构体系。该体系采用竖向钢筋空腔内搭接连接、空腔减重大尺寸墙板、三明治外墙板等技术,具有免套筒连接、安装便捷,低成本等特点,通过试验研究、工艺优化和设备开发,形成了一体化建造技术。本文介绍了该体系概念及特点,论述了主要技术内容,包括墙板构造及标准化设计、力学性能试验及设计方法、自动化生产设备及生产工艺、高效安装机具及施工工艺,并介绍了该体系的工程应用及标准编制情况,以期规模化推广应用,为装配式建筑体系技术升级提供参考。