型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验及开裂荷载计算方法

剪力墙构件具有良好的抗侧向能力,因此成为高楼大厦的重要组成部分。本文对四榀1/3~1/4的缩尺模型进行了低矮混凝土剪力墙在单调荷载和低周反复荷载作用下的对比试验,其中包括一榀内置型钢框架的混凝土剪力墙、一榀普通钢筋混凝土剪力墙和两榀内置型钢桁架的混凝土剪力墙;并提出型钢混凝土低矮剪力墙的开裂荷载计算方法,计算结果和实测结果吻合较好。

钢板-高延性混凝土组合低矮剪力墙抗震性能试验研究

为提高低矮剪力墙的抗震性能,提出外包钢板-高延性混凝土(HDC)组合低矮剪力墙。设计了1片HDC低矮剪力墙、2片内置钢板-HDC组合低矮剪力墙和2片外包钢板-HDC组合低矮剪力墙,通过拟静力试验,研究了轴压比、配钢形式对试件破坏形态、滞回性能、承载能力、变形能力、耗能能力和刚度退化的影响。试验结果表明:HDC低矮剪力墙发生剪切破坏,内置钢板-HDC组合低矮剪力墙发生弯剪破坏,外包钢板-HDC组合低矮剪力墙发生弯曲破坏;与HDC低矮剪力墙相比,钢板-HDC组合低矮剪力墙的变形能力和承载力明显提高;钢板-HDC组合低矮剪力墙的峰值荷载和刚度受轴压比的影响较小;轴压比从0.5变到0.7时,内置钢板-HDC组合低矮剪力墙的变形能力降低,外包钢板-HDC组合低矮剪力墙的变形能力没有降低;提出钢板-HDC组合低矮剪力墙受弯承载力计算公式,其计算值与试验值吻合较好。

再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为了研究不同再生骨料取代率对剪力墙性能的影响,进行了4个剪跨比为1.0的低矮剪力墙的低周反复荷载试验研究,包括1个普通混凝土剪力墙和3个再生混凝土剪力墙。在试验的基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特征、耗能及破坏特征。研究表明:与普通混凝土剪力墙相比,再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能略差,且随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土剪力墙的性能呈下降趋势;暗支撑的设置能够明显改善再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能;在一定的条件下,再生混凝土可用于一些剪力墙结构的抗震设计。

双向单排配筋混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

双向单排配筋混凝土低矮剪力墙适用于多层住宅结构。对4个原型的剪跨比为1.0配筋混凝土低矮剪力墙进行了低周反复荷载试验研究,包括1个双向双排配筋混凝土低矮剪力墙和3个双向单排配筋混凝土低矮剪力墙。其中1个双向单排配筋混凝土低矮剪力墙加设暗支撑,用以研究暗支撑对这种新型墙体的作用。在试验研究的基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特征、耗能能力及破坏特征。试验表明,经过合理设计,这种双向单排配筋混凝土低矮剪力墙可以满足多层住宅结构抗震要求。

带暗支撑低矮剪力墙抗震性能试验及承载力计算

提出了钢筋混凝土带暗支撑剪力墙 ,进行了 11个 1 3缩尺的低矮剪力墙模型的低周反复荷载试验 ,重点分析了暗支撑的倾角和配筋比对剪力墙抗震性能的影响 ,给出了带暗支撑剪力墙承载力的计算方法 ,计算结果与实测结果符合较好。

再生混凝土低矮剪力墙抗震试验及分析

为了研究再生粗骨料和细骨料掺量对剪力墙抗震性能的影响,对5个剪跨比为1.0的再生混凝土低矮剪力墙进行了低周反复荷载试验,包括1个普通混凝土剪力墙、3个再生混凝土剪力墙及1个加配暗支撑的再生混凝土剪力墙.对比分析了各剪力墙的承载力、刚度、延性、滞回特征、耗能能力及破坏特征,并进行了承载力计算.研究表明,掺入再生粗骨料的再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能和普通剪力墙相差不多,再生粗骨料的掺量对剪力墙的性能影响不大,再生细骨料的掺量对剪力墙的性能影响稍大,加配暗支撑钢筋的再生混凝土剪力墙抗震性能明显提高.

单排配筋低矮剪力墙抗震试验及承载力模型

以研制抗震性能较好且经济适用的新型多层住宅结构为目标,提出了单排配筋混凝土剪力墙结构.为了研究其不同边缘构造的单排配筋剪力墙的抗震性能,同时与传统的砌体结构抗震性能比较,进行了3个不同边缘构造的单排配筋混凝土剪力墙和1个页岩砖砌体剪力墙的低周反复荷载试验.4个试件的剪跨比均为1.0.在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特征、耗能能力和破坏特征,建立了其简化的承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合较好.研究表明,单排配筋混凝土低矮剪力墙的抗震性能明显优于页岩砖砌体剪力墙,可以满足多层住宅结构抗震设计要求.

改善钢筋混凝土低矮剪力墙抗震性能的研究

普通钢筋混凝土低矮剪力墙抗震性能较差,其抗震性能的改善一直受到工程界的关注。总结了一些改善低矮剪力墙抗震性能的国内外研究成果,包括:开缝低矮剪力墙、带暗支撑低矮剪力墙、设耗能装置的低矮剪力墙和低矮组合剪力墙等。在此基础上,提出了一种新型耗能剪力墙,并进行了初步的试验研究。

型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

剪力墙构件是现代高层建筑结构中的主要抗侧向力构件。为了对比型钢桁架混凝土组合低矮剪力墙与型钢框架混凝土组合低矮剪力墙以及普通钢筋混凝土低矮剪力墙在地震作用下的抗震性能,本文进行了四榀1/4缩尺模型的低矮混凝土剪力墙在单调和低周反复荷载作用下的对比试验,其中单调加载试验包括一榀内置型钢桁架的型钢混凝土组合低矮剪力墙,反复加载试验包括一榀普通钢筋混凝土低矮剪力墙、一榀内置型钢框架的型钢混凝土低矮剪力墙和一榀内置型钢桁架的型钢混凝土低矮剪力墙,给出了各试件的刚度、承载力、变形、延性和破坏形态等试验结果,并对其进行分析。试验结果表明,在这三种墙体中,型钢桁架混凝土组合低矮剪力墙的承载力、变形能力、耗能能力较其他类型剪力墙好,并为型钢桁架混凝土组合低矮剪力墙在实际中的应用提供了试验依据。

钢管混凝土边框内藏钢板-钢撑低矮剪力墙抗剪性能分析

提出了钢管混凝土边框内藏钢板-钢撑组合剪力墙。为研究这种新型组合剪力墙的抗剪性能,在已有相关低矮剪力墙抗震性能试验基础上,进行了2个新的不同构造低矮剪力墙模型低周反复荷载试验。比较分析了两个试件的滞回特性、承载力、刚度、耗能和破坏特征,提出了抗剪承载力计算公式,计算与实测符合较好。研究表明:钢管混凝土边框,对墙体主斜裂缝发展有明显约束作用;不同构造剪力墙,墙体裂缝开展与损伤过程有明显差异;边框、钢板-钢撑和墙体的设计参数应合理匹配,以提高剪力墙的延性和抗震耗能能力。

圆钢管混凝土边框多重组合低矮剪力墙的抗震性能

为了解钢管混凝土边框内藏钢桁架剪力墙这种新型多重组合剪力墙的抗震性能,进行了3个剪跨比为1.0的低矮剪力墙低周反复荷载试验,包括1个普通混凝土剪力墙、1个圆钢管混凝土边框剪力墙和1个圆钢管混凝土边框内藏钢桁架剪力墙;对比分析了3个低矮剪力墙的实测承载力、延性、刚度及其退化过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征;使用简化力学模型计算了各剪力墙的承载力,计算结果与试验结果吻合较好。结果表明:圆钢管混凝土边框内藏钢桁架低矮剪力墙的抗震性能比普通混凝土低矮剪力墙显著提高,比圆钢管混凝土边框低矮剪力墙明显提高。

配置斜筋的单排配筋混凝土低矮剪力墙动力性能试验研究

在单排配筋混凝土低矮剪力墙的墙体或底部配置斜筋,可限制墙体斜裂缝开展,提高剪力墙的基底抗剪切滑移能力,改善其抗震性能。为了解不同斜筋布置形式对其动力性能与地震损伤破坏机理的影响,进行了3个不同配筋形式的混凝土低矮剪力墙模型振动台试验,包括1个普通单排配筋混凝土剪力墙,1个墙体内配置45°斜筋的单排配筋混凝土剪力墙,1个墙体底部配置45°斜筋的单排配筋混凝土剪力墙。在试验基础上,分析了3个剪力墙模型在弹性、开裂及弹塑性损伤破坏等不同受力阶段的自振特性与地震反应,比较了其破坏形态和加速度、位移时程反应。研究结果表明,配置斜筋能有效地提高单排配筋混凝土低矮剪力墙的抗震能力。

高延性混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究及抗剪承载力计算

该文提出采用高延性混凝土(HDC)提高低矮剪力墙的抗震性能,设计并制作了 5 片剪跨比均为 1.0 的剪力墙,并通过拟静力试验,分析轴压比、水平分布钢筋及内置钢板对低矮剪力墙的破坏形态、延性和耗能能力的影响。试验结果表明:与高强混凝土剪力墙相比,HDC 剪力墙的变形能力明显提高;HDC 低矮剪力墙的耗能能力、变形能力随着轴压比的增大而减小,随水平分布钢筋数量的减小而减小;HDC 与钢板协同工作提高了低矮剪力墙的承载能力和耗能能力。基于软化拉-压杆模型,并考虑 HDC 材料的受压软化特性,该文提出了高延性混凝土低矮剪力墙抗剪承载力的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

带暗支撑全再生混凝土低矮剪力墙的动力性能

为了解带暗支撑全再生混凝土低矮剪力墙的动力性能,进行了3个不同配筋率、不同配筋形式的低矮剪力墙振动台试验研究,其中1个为普通混凝土低矮剪力墙、1个为全再生混凝土低矮剪力墙、1个为带钢筋暗支撑全再生混凝土低矮剪力墙.在试验研究基础上,分析比较了各剪力墙在不同受力阶段的自振频率、加速度反应、位移反应和破坏特征;进行了有限元非线性时程反应分析,分析结果与试验结果符合较好.研究结果表明:全再生混凝土低矮剪力墙的自振频率比普通混凝土低矮剪力墙略低;通过增设钢筋暗支撑的方式可使全再生混凝土低矮剪力墙的抗震能力达到普通混凝土低矮剪力墙的抗震能力水平.

暗斜撑对型钢-高强混凝土低矮剪力墙抗震性能影响的研究

高强混凝土具有强度高、变形小等优点,不足之处在于延性较差。实验研究表明高强混凝土中高剪力墙的破坏模式主要为弯剪型破坏和弯曲型破坏,而低矮剪力墙主要发生脆性破坏。文章拟考虑在高强混凝土低矮剪力墙的暗柱中增设型钢以及腹板中设置斜撑来改善高强混凝土低矮剪力墙的抗震性能及破坏模式,通过试验研究在拟静力作用下,暗斜撑对型钢-高强混凝土低矮剪力墙的承载能力和破坏特征的影响,探求提高高强混凝土低矮剪力墙的抗震性能的方法。

国内外带边框低矮剪力墙抗剪性能分析

依据国内外试验资料及理论分析论述了带边框钢筋混凝土低矮剪力墙的受力机理和抗剪性能 ,定性分析剪跨比、配筋率、混凝土强度、荷载、边框等因素对低矮剪力墙抗剪强度的影响。目的是使工程技术人员能够定性了解各因素对墙体抗剪强度的影响 ,进一步明确低矮剪力墙的受力机理。

半装配式再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验

为研究半装配式单排配筋混凝土剪力墙结构的抗震性能以及再生混凝土在预制剪力墙中的应用效果,设计了4个不同轴压比下工字形半装配式单排配筋普通混凝土和再生混凝土剪力墙试件,试件由底部带预留孔的上层预制剪力墙、带墩头竖向分布钢筋的基础梁、二者之间的坐浆层以及纵横墙交接处的现浇暗柱组成,基础梁顶部伸出的单排竖向墩头钢筋伸入上层预制墙体底部的预留孔中,采用灌浆锚固的方法连接,并进行了低周反复荷载试验,分析了各个试件的破坏特征、承载力、刚度以及耗能等.结果表明:在水平荷载作用下,预制剪力墙与基础梁之间的连接部位出现水平通缝并产生较小滑移,墙身分布着X形交叉斜裂缝;随着轴压比的增大,试件的承载力提高,但延性较差;再生混凝土试件的破坏形态和受力性能与普通混凝土试件相近,再生混凝土可用于工厂预制的结构构件中;半装配式单排配筋混凝土剪力墙构造简单、施工方便,且抗震性能良好,可用于低多层剪力墙结构中.

新型村镇装配式低矮剪力墙隔震滑移分析

为了设计一种新型村镇装配式隔震低矮剪力墙,利用沥青砂浆的造价低、高滑动性等优点,在剪力墙与基础之间设置沥青砂浆隔震层.通过有限元软件,对比分析装配式隔震剪力墙与现浇剪力墙抗震性能的差别.结果表明:沥青砂浆显著改善装配式隔震剪力墙的抗震性能,延缓剪力墙裂缝的开展,提高剪力墙的耗能能力,但也由于沥青砂浆的存在,使得隔震剪力墙在受力过程中基本处于弹性状态,隔震剪力墙的承载力远低于现浇剪力墙.

再生混凝土低矮剪力墙抗震性能有限元分析

基于再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验结果及分析的基础上,通过非线性有限元软件MSC.Marc(2011)对6片再生混凝土低矮剪力墙进行了数值模拟并得到了构件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线及各墙体的初始刚度、极限承载力、位移延性系数等.有限元模型中墙体及钢筋采用分离式有限元模型进行建模,其尺寸均按照试验实际尺寸确定.数值模拟结果与试验结果对比分析表明应用有限元软件MSC.Marc(2011)可对再生混凝土低矮剪力墙的设计及抗震性能研究提供参考和依据.

带竖缝钢筋混凝土空心低矮剪力墙受力性能的非线性有限元分析

采用ABAQUS有限元软件,建立了带竖缝钢筋混凝土空心剪力墙的非线性有限元分析模型,对已有的带竖缝钢筋混凝土空心剪力墙试件进行了模拟分析,有限元分析结果与试验数据吻合较好。在此基础上,进行了带竖缝低矮剪力墙、内埋空心管低矮剪力墙、开通缝低矮剪力墙等不同抗震措施低矮剪力墙受力性能分析,提出了一种新型低矮剪力墙结构形式——内埋空心管低矮剪力墙,为后续的进一步研究提供参考。