Shear reinforcement effect of reinforced concrete tie-columns on the lateral resistance of confined masonry walls

Tie-columns improve significantly the lateral resistance of masonry bearing walls against persistent, transient and accidental loads. The research work described herein has been carried out to assess the lateral resistance of confined masonry walls, where contribution of the masonry panel is evaluated according to material mechanics and tie-columns effect is estimated by a proposed analytical formulation based on a model reported on previously. This approach takes into account the effect of dowel support on the reaction of its adjacent shear reinforcement： the conditions for the various contributions of transverse reinforcements are better defined following a clear evaluation of the participation ratio of these reinforcements. Lateral resistances of confined masonry walls measured in full-scale tests and gleaned from the literature are compared and checked with resistances calculated using the present approach.

冷弯薄壁型钢-结构防火一体板自攻螺钉连接性能试验研究

开展冷弯薄壁型钢-结构防火一体板自攻螺钉连接抗剪性能试验研究,完成35个典型试件单调拉伸及低周往复加载试验,分析结构防火一体板厚度、螺钉直径、螺钉端距及加载角度等因素对其抗剪性能的影响。结果表明:不同加载角度及螺钉端距的试件呈现不同的破坏模式,主要包括板材端部撕裂破坏、板材孔壁承压破坏、板材被拉断破坏等,且破坏时试件的自攻螺钉存在不同程度的倾斜。对于试验端分别采用直径为4.8、5.5 mm螺钉的试件,试件的峰值荷载及延性系数与螺钉直径无明显相关性,弹性刚度随着螺钉直径增大而显著提升;随着螺钉端距由15 mm增大至25 mm,试件的弹性刚度无明显变化,而峰值荷载和延性系数提高了约35%;随着板厚由12 mm增大到20 mm,试件的峰值荷载提高了约40%,弹性刚度提高了约90%,延性系数降低了约30%;与加载角度为0°的试件的特征参数相比,加载角度为45°时,试件弹性刚度提高了约100%,峰值荷载及延性系数无明显差别;加载角度为90°时,试件弹性刚度及峰值荷载无明显差别,延性系数降低了约40%。

装配式空心剪力墙结构施工关键技术研究与应用

装配式空心板剪力墙结构作为一种新型装配式结构体系,具有板型尺寸小、重量轻、抗震性能优越、工程造价低的优点,但也存在安装易受扰动、模板加固较难等问题。通过介绍装配式空心剪力墙体系施工特点,依托顺义仁和镇临河村棚户区改造土地开发项目,针对预制空心剪力墙的施工过程研究其关键施工技术,并根据目前施工中常见问题提供了有效的施工质量控制措施与解决方案。

预制混凝土夹心保温墙体GFRP连接件抗剪性能研究

纤维增强材料连接件因导热系数低、耐久性好等特点,在建筑外墙中具有广阔的工程应用前景。然而,纤维增强材料连接件抗剪性能较差,有必要开展采用纤维增强材料连接件的墙板抗剪性能研究。利用Abaqus有限元软件,选择合理的混凝土和连接件本构模型,建立4种不同类型连接件的数值模型。通过与试验结果进行对比,证明所建模型的有效性。随后探讨混凝土等级、连接件数量、连接件布置方式对夹心保温墙板抗剪承载力的影响。研究结果表明,提高混凝土等级能够提高部分夹心保温墙板在破坏阶段的承载力,但提升能力十分有限;连接件水平布置比垂直布置的墙板承载力略高;对于使用棒状及类似形状连接件的夹心保温墙板,增加连接件数量是最直接提高抗剪能力的方式。最后,分析了夹心保温墙板不同的失效模式及其计算方法。

竹胶板夹板剪力墙抗侧力性能试验研究

为探究竹胶板和自攻螺钉的搭配使用对夹板剪力墙抗侧力性能的提升效果,对9面竹胶板夹板剪力墙试件进行单调和低周往复加载试验,分析其破坏模式、抗剪刚度、抗剪强度、延性系数以及墙角抗拔紧固件的受力性能,并与采用木基结构板和普通圆钉制作的常规夹板剪力墙进行对比。研究结果表明:以竹胶板和自攻螺钉作为夹板剪力墙的中心夹板和钉连接件,能有效避免板边撕裂和钉子拔出破坏,并使墙体抗剪刚度提升11.2%~63.0%,使墙体抗剪强度提升51.2%~107.1%。增大螺钉间距会降低竹胶板夹板剪力墙的抗剪刚度和抗剪强度,但有助于提升其延性。所采用的新型抗拔紧固件有助于避免端部墙骨柱的拉弯断裂破坏,并能提供6.40~8.76 kN/mm的抗拔刚度。竹胶板夹板剪力墙适合内填于木框架结构中,可作为多高层框架木结构中的主要抗侧力构件。

装配式轻钢承重保温一体化墙板受剪性能研究

提出了一种装配式轻钢承重保温一体化墙板,并设计了3种不同构造形式的墙板,通过水平单调加载和低周往复加载试验,对其受剪性能进行了研究。构造合理的新型轻钢承重保温一体化墙板具有较高的抗剪承载力,在竖向和水平荷载作用下表现出良好的延性。经分析使用新型墙板作为低层房屋的承重墙体,可以满足高烈度区抗震要求的水平承载力。

装配式建筑外墙防水设计与施工质量控制研究

以套筒剪力墙外墙板和预制外挂墙板为主要研究对象,介绍了装配式建筑外墙板间水平横向接缝、垂直竖向接缝等重点部位的防水设计和施工质量控制方法。通过采用企口、空腔等防水构造与密封胶、气密条等防水材料相结合的质量控制措施,达到外墙接缝防排水的目的。

上海某实验室结构减震设计研究

无屈曲波纹钢板墙作为一种新型延性钢板剪力墙,在多遇地震下可为结构整体提供较好的抗侧刚度,也能在设防地震、罕遇地震下提供附加阻尼比,且不发生屈曲,是一种较好的承载、耗能双功能构件。以上海某科研实验室项目为例,介绍了无屈曲波纹钢板墙应用目的、工作原理、组成构件、设计流程、减震分析、节点设计等内容,为无屈曲波纹钢板墙在结构设计中的准确、有效应用提供参考。

正交胶合木约束钢板剪力墙的约束板厚需求

为探究CLT板对钢板剪力墙的约束机理,基于ABAQUS对其进行有限元模拟。结果表明:相比于混凝土约束板,CLT约束板仅使得钢板剪力墙弹性阶段的最高承载力与刚度略微降低,但在一定程度上降低了结构自重,木材的高延性还可以在约束板产生较大面外变形时仍保持墙体的完整性,使得约束板可以持续发挥对钢板的约束作用。通过数据拟合,得到单面CLT板约束改进型钢板剪力墙在达到2 rad层间位移角时,约束板厚度与其面外变形关系的拟合公式。研究结果可为屈曲约束式钢板剪力墙的设计提供理论参考。

高层建筑钢结构中带竖缝混凝土剪力墙板工作性能和设计方法建议

在试验研究的基础上探讨了带竖缝混凝土剪力墙板在低周反复荷载作用下的工作性能和破坏特点,并提出实用设计方法,可作为国家行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》附录六的背景和说明材料.

钢筋混凝土剪力墙板的剪切滞回性能试验研究

为提高低矮钢筋混凝土剪力墙板的数值模拟精度,完善混凝土在循环荷载作用下的剪切本构理论,进行6个钢筋混凝土剪力墙板的循环剪切试验,研究配筋率及钢筋角度对钢筋混凝土剪力墙板在循环剪切应力作用下滞回性能及累积耗能能力的影响,得到试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、累积耗能能力等。试验结果表明:所有试件均发生剪切破坏模式。配筋率对钢筋混凝土剪力墙板的抗剪承载力有一定影响,对其变形能力影响不明显。钢筋角度对钢筋混凝土剪力墙板的滞回曲线有显著影响,分布钢筋与剪力墙剪切斜裂缝夹角越小,其滞回曲线越饱满,累积塑性剪切角、累积延性比、等效黏滞阻尼比及累积塑性耗能系数越大,但其初始剪切刚度反而越低。该文的试验结果可为完善混凝土的本构理论提供参考。

加劲钢板剪力墙弹性抗剪屈曲性能研究

系统地分析了三个主要参数(板高厚比λ、肋板刚度比η和柱刚度β)对钢板剪力墙弹性屈曲性能的影响;提出了钢板剪力墙的三种弹性屈曲形式(局部屈曲、整体屈曲和相关屈曲),指出肋板刚度比η=40时(相当于I s=3.7bt3)能保证十字加劲板发生小区格板的局部屈曲或整块板的相关屈曲;指出现行高层建筑钢结构规范用于纵横加劲板局部屈曲荷载的设计表达式仅适用于η≥40的条件,而在η<40范围内,其计算结果偏于不安全;研究了交叉加劲板的弹性屈曲荷载,并与非加劲板和十字加劲板的屈曲性能进行了比较;最终给出了柱刚度对弹性屈曲荷载的修正系数,提出了交叉加劲板弹性屈曲荷载的简化计算公式。

两边连接竖向波纹钢板剪力墙的抗侧性能

在对一个1/3缩尺两边连接竖向波纹钢板剪力墙拟静力试验研究的基础上,采用有限元分析软件ABAQUS对两边连接波纹钢板剪力墙的抗侧机理进行了分析,并对波纹方向、板边约束构件尺寸、墙板宽度、墙板布置位置等设计参数以及竖向荷载对结构抗侧性能的影响进行了研究.结果表明:两边连接竖向波纹钢板剪力墙具有良好的抗震性能,且竖向波纹墙板更适合两边连接的形式;当未设置板边约束构件时,两边连接平墙板的承载力相比四边连接的情况下降高达42%,而两边连接竖向波纹墙板的承载力仅下降16%,两边连接横向波纹墙板则几乎完全失去承载力.两边连接竖向波纹钢板剪力墙的抗侧刚度和承载力基本与墙板宽度呈线性关系,而受墙板布置位置的影响较小,因此设计人员可根据建筑功能和结构性能需求自由调整.设置板边约束构件可进一步提高两边连接竖向波纹钢板剪力墙的承载力,当约束构件的截面积满足一定要求时,可与四边连接时一致.竖向荷载对两边连接竖向波纹钢板剪力墙的抗侧刚度基本无影响,但会降低结构承载力.

预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展(Ⅱ):结构性能研究

阐述了预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究的重要性和预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究的最新进展。综述了国内外预制钢筋混凝土剪力墙结构设计规范以及设计方法的研究进展。指出常规预制装配式钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较差,在地震作用下,主要靠结构构件连接处的损伤和结构构件损坏来消耗能量;无粘结后张拉预应力预制混凝土剪力墙结构,在地震作用下具有自恢复中心能力和良好的抗震能力,但该结构体系的耗能能力不足。认为在预制钢筋混凝土剪力墙结构中设置耗能减震元件,或将预制钢筋混凝土剪力墙结构设计成隔震结构,将有效提高预制钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能。该类预制装配式剪力墙结构的抗震性能有待于进一步研究。

冷弯薄壁型钢组合墙体循环荷载下抗剪性能试验研究

为考察冷弯薄壁型钢组合墙体在循环荷载下的抗剪性能,进行10片足尺墙体试件水平低周反复加载试验,得到不同构造墙体的屈服荷载、最大荷载、破坏荷载、耗能系数和延性系数等性能指标。试验结果表明:组合墙体的耗能能力较好;墙体的抗剪承载力主要来源于墙板的蒙皮作用;斜撑对提高单柱墙体抗剪承载力起一定作用,但对双柱墙体的作用很小;当忽略墙体开洞部分的抗剪承载力后,单位长度开洞墙体的抗剪承载力比普通墙体稍高,表明墙体开洞部分承担了一定剪力;双柱墙体比单柱墙体的抗剪承载力显著提高;试验过程中各试件立柱的应变反应普遍较大、横撑次之、斜撑最小;墙板在接缝处相对滑移较大,实际工程中应尽量减少墙板接缝,避免横向通缝。给出墙体的抗剪刚度及承载力设计值供设计使用,并对三层冷弯薄壁型钢房屋振动台试件进行抗震设计评估,结果表明,该房屋满足抗震要求。

混凝土灌芯玻璃纤维增强石膏墙板的简化计算

利用多垂直杆元模型建立了混凝土灌芯玻璃纤维增强石膏墙板的计算模型,给出了垂直杆单元和剪切单元荷载-位移骨架曲线的计算方法.利用该模型对满灌混凝土石膏墙板和隔孔灌混凝土石膏墙板试验结果进行了分析,计算曲线和试验曲线比较一致,表明该模型不仅力学概念清晰,计算简单,而且具有较好的计算精度,便于在整体结构的计算中使用.

预制外墙挂板-剪力墙结构抗震性能试验

为研究预制外墙挂板对钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能的影响,进行了6个单层双肢剪力墙足尺试件的拟静力试验.通过对比试件的受力过程和破坏形态,研究预制外墙挂板-剪力墙结构的受力机理和抗震性能、外墙挂板对剪力墙抗侧刚度的影响以及轴压比的不同是否会影响外墙挂板对剪力墙抗侧刚度的贡献作用,验证外墙挂板与剪力墙之间连接构造的合理性.研究结果表明:带有预制外墙挂板的剪力墙试件的承载力和延性均高于纯剪力墙试件;在一定范围内,轴压比越大,外墙挂板对剪力墙抗侧刚度的影响越小;外墙挂板与剪力墙之间的平面外连接是否可靠,有待进一步分析研究.

考虑反复加载时混凝土损伤积累的RC平板及剪力墙的有限元分析模型的开发

反复荷载作用下的混凝土、钢筋的本构模型是评价和分析钢筋混凝土(RC)结构的承载力-变形特性关键,旨在开发适用于反复荷载作用下RC平板、剪力墙的2维非线性有限元分析的材料本构模型,探讨并推出了反复荷载作用下在混凝土的本构模型中考虑混凝土损伤积累的方法;并对RC平板和剪力墙进行了反复加载的2维有限元模拟。分析结果与实验结果的比较表明,采用所建议的考虑损伤积累的2维非线性有限元分析模型由加载至最大承载力前能很好的模拟反复加载时RC平板、剪力墙的非线性特性。

带剪刀撑木框架墙体抗剪性能试验研究

彩图制作了5组10片木框架剪力墙分别进行单向和反复荷载试验,研究了剪刀撑及不同覆面板对剪力墙的抗剪强度、弹性抗侧刚度、极限位移、耗能的影响。试验数据说明:增加剪刀撑的墙体最大墙骨柱上拔量仅为未加剪刀撑的对照墙体墙的22.7%,剪刀撑对于抑制墙骨柱上拔的现象有显著作用,能控制墙体面板钉连接破坏先于墙骨柱连接破坏;而且剪刀撑还能增大墙体刚度,约束墙体位移。此外,试验各项参数表明:采用国产胶合板作为覆面板的墙体的抗剪性能良好,说明国产胶合板可以替代OSB板应用于剪力墙制作;而采用国产花旗龙板作为面板的墙体抗剪强度远远低于GB50005-2003《木结构设计规范》中采用木基结构板材的剪力墙抗剪强度设计值(fvd为4.7kN/m)的指标要求,建议在实践中仅作为强度储备。

高层建筑钢结构中带竖缝混凝土剪力墙板设计方法建议

本文在试验研究与国外资料分析的基础上提出了与我国各规范可以对接的带竖缝混凝土剪力墙板的实用设计方法，给出墙板承载能力计算公式、构造规定和水平荷载作用下的Ｖ─△骨架曲线．