剪力墙约束边缘构件阴影区尺寸取值的讨论

本文针对有翼墙和转角墙剪力墙约束边缘构件阴影区取值,以具体墙厚为例子,对照广东省标与国标的不同规定,得出不同的结果,阐明广东省标的规定更合理且节省钢筋量。主张工程设计时,有关剪力墙约束边缘构件阴影区尺寸取值应按广东省标的规定执行。

T形截面剪力墙约束边缘构件设计建议

约束边缘构件的构造对剪力墙抗震性能影响较大,抗震规范对T形截面剪力墙约束边缘构件的配筋及长度的相关规定可能存在不足。为研究T形截面剪力墙约束边缘构件的合理构造,基于有限元平台OpenSEES,建立了T形截面剪力墙纤维模型,仿真结果与试验数据吻合良好,验证了有限元模型的合理性和可靠性。在此基础上,研究T形截面剪力墙翼缘端约束边缘构件纵筋配筋率和腹板自由端约束边缘构件长度对其抗震性能的影响,结果表明:抗震规范对T形截面剪力墙翼缘端约束边缘构件纵筋配置的要求过于保守;降低翼缘端约束边缘构件的纵筋配筋率、同时增加腹板端约束边缘构件长度,可显著提升T形截面剪力墙抗震性能,且用钢量减少。借鉴美国规范ACI 318⁃19,提出了确定T形截面剪力墙腹板端约束边缘构件长度的简化方法,给出了T形截面剪力墙约束边缘构件的设计建议。

关于剪力墙约束边缘构件非阴影区拉筋设置的分析

目前多数设计人员对剪力墙结构设置的约束边缘构件在阴影区以外的拉筋设置存在误区,简单的认为阴影区内按竖向间距100 mm设置而阴影区外减半设置为竖向间距200 mm,其实这种简单的做法并不满足规范的规定。文章通过计算分析,针对设计中最常用的仅设置拉筋的做法给出选筋方法。

不同边缘构件约束剪力墙抗震性能试验研究

针对剪力墙结构在实际应用过程采用不同边缘构件约束方式的特点,对一组1/4缩尺比例的三种不同边缘构件(暗柱、明柱、翼缘)的剪力墙模型进行了低周反复水平荷载作用试验研究。通过试验研究分析了不同形式边缘构件与墙体的共同工作性能,对比研究了不同边缘构件约束条件对中高剪力墙受力特点、破坏和耗能机理的影响,并从承载力、延性、恢复力特性和耗能能力等方面来综合评价三种不同边缘构件约束条件下剪力墙的抗震性能。研究结果表明,随着边缘构件约束作用的加强,剪力墙的平面外稳定性增强,剪力墙承载能力有一定的提高,但延性系数和耗能能力则相应有所降低。

配有螺旋箍筋的剪力墙边缘约束构件延性数值分析

本文通过ABAQUS分别建立约束边缘构件的传统剪力墙与在约束边缘构件中配有螺旋箍筋的剪力墙模型进行高轴压比拟静力水平往复加载,分析以上两种结构的滞回曲线、骨架曲线、延性,得出配有螺旋筋的剪力墙的极限承载力与延性相比于传统剪力墙均有提高。因此,得出配有螺旋筋的剪力墙抗震性能更优。

配筋砌体剪力墙约束边缘构件的研究(英文)

通过对配筋砌体剪力墙约束边缘构件的研究,提出相应的构造措施。通过设置了约束边缘构件后,墙体延性的变化,分析确定了约束混凝土和约束砌体边缘构件的具体构造做法,在该做法的基础上,进行参数分析,确定各个参数的影响作用,并建议了设置约束边缘构件墙体的曲率延性计算公式。大量的数值计算表明,该公式与数值计算结果吻合。

边缘约束构件对剪力墙结构抗震性能的探讨

在剪力墙结构设计中，边缘约束构件的设计方法是一直未被很好解决的问题之一。边缘约束构件合理的设计，可以有效约束剪力墙边缘的混凝土，使剪力墙在地震作用下保持良好的性能。

剪力墙约束边缘构件的简便合理配箍

本文根据结构设计规范所给的公式，编制了各种情况下剪力墙约束边缘构件阴影区箍筋所需的最小配置量的表格，设计人员可以从这些表格中方便地求出设计条件下所需的箍筋数量，审查人员可以很方便地核查图纸所配箍筋是否满足规范要求。

内置钢板组合剪力墙剪切性能研究

为研究带栓钉的内置钢板组合剪力墙抗剪性能及承载力变化规律,文中开展了4个带栓钉的内置钢板组合剪力墙抗剪试验,并通过ABAQUS有限元软件研究了不同约束边缘构件和不同型钢含钢率对剪力墙剪切性能的影响。研究结果表明:随着高宽比的减小,组合剪力墙由弯曲变形转向剪切变形转变,抗侧刚度和荷载值都有明显提高,但延性随之降低。随着边缘构件约束的增强,剪力墙各阶段的刚度和承载力提高很大,其变形能力也会相应提高。随着约束边缘构件含钢率的增加,剪力墙的极限承载力和变形能力也逐渐增强。

剪力墙边缘构件的探讨

针对剪力墙结构设计中边缘约束构件和构造边缘构件的一些常见问题 ,指出了现行规范中约束边缘构件的设置条件规定不够严格、箍筋形式未作具体规定等问题 ,文章阐述了看法和观点 ,并提出了相应建议 ,可供设计时参考。

带边缘约束构件的双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究

为了解决常规双钢板-混凝土组合剪力墙的边缘约束构件施工困难的问题,以边缘约束构件构造方式(方钢管、端板与内隔板或缀板组合而成)、抗剪连接件形式(内隔板、缀板)等作为参数,对4片组合剪力墙进行了拟静力试验,研究了各墙体破坏模式、承载力、延性、刚度以及耗能能力等抗震性能。采用ABAQUS有限元软件建立组合剪力墙模型,对其抗震性能进行数值模拟,并对边缘约束构件由缀板与端板组成的组合剪力墙受力性能进行分析。结果表明:各墙体均为压弯破坏,层间位移角在1/200之前骨架曲线相似,但边缘约束构件由缀板与端板组成的组合墙体延性较差;边缘约束构件形式对组合剪力墙峰值荷载和峰值位移影响较大,边缘约束构件由内隔板或缀板与端板组成的墙体峰值荷载较方钢管作为边缘约束构件的墙体均降低30%左右,且峰值位移分别降低35.4%和53.5%;对于边缘约束构件由内隔板与端板组成的组合剪力墙,相同条件下增加端板厚度和材料强度较增加腹板厚度和材料强度更能有效提高组合剪力墙的峰值荷载,此外端板增设T形加劲肋对组合剪力墙峰值位移和峰值荷载的提高作用较为明显。

剪力墙构件优化设计方法及措施探讨

通过对现行设计规范、标准图集以及传统剪力墙配筋方法的研究,基于目前结构设计软件功能的局限性,对剪力墙构件优化设计方法及措施进行了探讨。剪力墙优化的有效方法包括合理判断加强区位置、合理设置约束边缘构件、合理选用承载力计算方法以及合理进行剪力墙构件选筋等。本文的研究为剪力墙构件的优化设计提供了实用方法与途径,不仅符合工程实际,且能够体现规范的要求,为结构工程师的优化设计提供借鉴。

剪力墙水平筋代替部分约束箍筋的探讨与应用

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)中关于剪力墙水平钢筋在一定条件下,可以代替部分约束箍筋的解释,提出代替箍筋的具体做法,并应用于实际工程,效果良好。

剪力墙受力性能的宏模型静力弹塑性分析

建立了以弯曲变形为主的钢筋混凝土剪力墙的静力弹塑性分析宏模型 ,宏模型由钢筋混凝土膜单元和钢筋混凝土柱单元组成 ,分别模拟剪力墙的墙板和边缘构件。宏模型以有限元为基础 ,但自由度比有限元模型少得多。用宏模型编制了剪力墙静力弹塑性全过程分析程序 ,采用单自由度补偿法求解病态方程组 ,得到有下降段的能力曲线 ,可以预估剪力墙的变形能力和位移延性。 9片剪力墙试件的计算结果和试验结果的对比说明了宏模型的有效性。通过计算分析 ,研究了轴压比。

中美规范RC剪力墙抗震设计对比研究

本文对比中国和美国规范关于RC剪力墙抗震设计的规定。对比表明,两国规范关于RC墙正截面承载力和斜截面承载力计算、以及混凝土强度、最小墙厚、分布钢筋、轴压比和剪力限值等构造要求均相近。但美国规范对于RC墙的变形能力要求显著高于中国规范。对高轴压比的一字形墙,美国规范对约束边缘构件沿墙肢长度和配箍的规定高于中国规范;美国规范对于T形墙腹板约束边缘构件沿墙肢长度的规定远大于中国规范。RC墙的数值模拟分析表明,分别按照中美规范设计的高轴压比一字形墙,其极限位移角可达到各自规范规定的变形能力要求;对于高轴压比T形墙,当腹板受压时,按美国规范设计的墙的极限位移角可达到0.03,而按中国规范设计的墙的极限位移角仅为0.008,尚未达到中国规范对于RC墙变形能力要求。本文提出了T形墙约束边缘构件的设计建议。

高层配筋砌块砌体剪力墙的延性设计研究

针对配筋砌块砌体的特点,采用数值计算的方法确定配筋砌块砌体剪力墙的屈服曲率和极限曲率,并建立剪力墙曲率延性比和位移延性比的关系。根据计算结果,讨论轴压比、剪跨比、边缘钢筋屈服强度、腹板竖向钢筋的抗力、砌体的抗压强度和极限压应变对剪力墙位移延性的影响,其中限制轴压比、设置约束边缘构件是提高剪力墙延性的有效途径。通过推导出的轴压比限值的近似公式,分析各因素对轴压比限值的影响,并建议采用约束砌块砌体和约束混凝土作为约束边缘构件以提高墙的延性。结合高层建筑工程实际,分析确定不同约束边缘构件的矩形截面和工字形截面剪力墙的轴压比限值,提出约束边缘构件的构造要求和实用的设计建议。

钢筋混凝土剪力墙位移角统计分析

收集了68片国内钢筋混凝土悬臂剪力墙低周反复水平荷载的试验结果,对剪力墙各位移角进行了统计分析。根据统计结果,得出悬臂剪力墙开裂、屈服和极限位移角与轴压比、配箍特征值、边缘构件约束长度之间的线性回归关系。认为当量化以开裂为标志的位移性能目标时,应着重考虑配箍特征值和边缘构件约束的影响;当量化以屈服为标志的位移性能目标时,应着重考虑轴压比的影响。并在此基础上提出了可供参考的各性能水准下的层间位移角限值。

关于剪力墙结构设计的几个问题

针对住宅建筑剪力墙结构的抗震设计,探讨了剪力墙结构的平面布置、墙肢截面厚度、剪力墙约束边缘构件和连梁的设计等。

波形钢板剪力墙拟静力试验及数值模拟

为对比波形钢板剪力墙和平钢板剪力墙的抗震性能,进行了水平、竖向波形钢板剪力墙试件和平钢板剪力墙试件的拟静力加载试验,并利用有限元软件对三种钢板剪力墙试件进行了非线性数值分析。试验及有限元分析结果表明:波形钢板剪力墙试件的承载能力和滞回性能显著优于平钢板剪力墙。有限元分析表明:三种钢板剪力墙模型的滞回曲线与试验试件的滞回曲线基本吻合,且模型的特征点位移、荷载与试验数据的相对误差在10%以内,模拟分析结果与试验结果吻合度较高,进而对钢板剪力墙深入研究;试验中发现约束边缘构件H型钢柱刚度不足,导致平钢板剪力墙过早发生平面外失稳破坏,波形钢板剪力墙其腹板未能充分发挥其力学性能。从有限元分析结果可知,将H型钢柱更换为刚度较大的方钢管柱,可以有效防止钢板剪力墙过早发生平面外失稳破坏,使得内嵌钢板的力学性能得以充分发挥,三种钢板剪力墙的抗震性能均有较大的提升,且其中竖向波形钢板剪力墙抗震性能最佳。在此基础上,以竖向波形钢板剪力墙为例,分析波幅和波长对其抗震性能的影响。有限元结果表明,随着波幅的增大,剪力墙的抗震性能逐步提高,但当波幅超过70mm时,其抗震性能提高的速度降低,随着波长的减小,剪力墙的抗震性能逐步提高,但由于波形钢板加工工艺的限制,波形钢板的波长为100mm左右时,剪力墙的抗震性能表现较好。

短肢剪力墙结构体系研究进展

短肢剪力墙既具有异形柱布置灵活又具有剪力墙刚度较大的优点,正越来越多地应用于高层住宅建筑。但是由于抗震性能较差,地震地区应用经验不多,其应用范围受到了限制。许多学者对改善其抗震性能进行了研究。介绍了短肢剪力墙结构振动台试验研究和短肢剪力墙低周反复荷载试验研究,总结了短肢剪力墙结构破坏模式和抗震性能较差的原因。简述了改善短肢剪力墙结构和剪力墙结构抗震性能的各种方法及其优缺点。应借助现有的改善剪力墙结构抗震性能的各种方法,进一步加强改善短肢剪力墙结构抗震性能的研究,以便在实际工程中推广应用。