装配式钢框架-带肋薄墙板结构振动台试验

为研究装配式钢框架–带肋薄墙板结构的抗震性能,设计制作了一个两层两跨的足尺房屋模型,并对其展开了12个工况组的振动台试验.试验选用El Centro波、Taft波和人工波,地震动加速度峰值(peak ground acceleration,PGA)从0.07 g逐级增长至1.2 g.研究了模型在各工况下的破坏特征、动力特性和地震响应.结果表明:8度基本地震动时模型处于弹性阶段,8度罕遇地震动时模型损伤集中于装配式薄墙板,而钢框架应变较低.随着PGA增大,薄墙板作为结构的第一道抗震防线逐渐开裂变形,使得结构刚度逐渐退化,而钢框架损伤轻微.最终PGA达到1.2 g时模型X向、Y向抗侧刚度分别下降37.8%和33.6%.试验过程结构阻尼比介于4.29%~7.19%,呈逐渐增长的趋势;各楼层加速度放大系数介于0.93~2.46,低于传统刚性结构.模型在8度多遇、罕遇地震动时的最大层间位移角分别为1/868和1/220,满足规范限值要求;在9度极罕遇地震动时最大层间位移角达到1/71而模型未倒塌,表明结构具有良好的抗震性能,可在高设防烈度地区应用.

带肋预应力混凝土复合墙板的抗弯性能

将传统复合墙板平板层改为带肋层,优化截面的混凝土配置,从而降低复合墙板自重,在墙板两侧对称施加预应力筋,增强复合墙板的抗裂性能。为研究带肋预应力混凝土复合墙板的抗弯性能,进行了3个试件在均布力作用下的抗弯试验,分析该混凝土复合墙板的力学性能和变形模态。通过理论分析推导该混凝土复合墙板的抗弯承载力计算公式,采用ABAQUS软件进行该混凝土复合墙板的对比模拟,并对肋板角度参数进行模拟分析。结果表明:带肋预应力混凝土复合墙板与平板混凝土复合墙板存在近似的弯曲响应;带肋预应力混凝土复合墙板的抗弯承载力与平板混凝土复合墙板相比有所下降,但降幅小于自重降幅;预应力的施加显著提高了混凝土复合墙板的承载力和抗裂性能;提出的混凝土复合墙板的承载力计算公式、有限元模型均与试验结果吻合较好。

螺栓连接薄壁带肋中型预制混凝土墙板结构研究简述

我国低多层装配式建筑结构体系设计及施工技术成熟的类型有限,无法满足辽阔疆域内不同抗震设防烈度下的广泛的需求,介绍日本螺栓连接中型钢筋混凝土墙板结构体系,为我国低多层装配式建筑体系的研发提供参考。在查阅了大量资料的基础上,介绍了日本螺栓连接中型钢筋混凝土墙板结构体系最初发展起因、发展过程和应用现状,并简要说明主要构件和结构体系分类及建造特点。介绍了日本研究人员对带肋薄壁混凝土中型墙板结构的研究历程,归纳设计出发点、结构组成、力学试验结果、模拟分析结果、结构抗震评估方法。归纳振动台试验和震灾调查等方面的结果表明抗震效果较好,海啸作用下的抗冲击能力需要进一步研究。对现有研究进一步需要解决的问题提出个人观点。

螺栓连接带肋预制墙板结构研究概述

介绍了日本螺栓连接中型钢筋混凝土墙板结构发展过程和应用现状,并简要说明主要构件和结构体系的特点。在查阅了大量资料的基础上,介绍了分类及建造特点,日本研究人员对带肋薄壁混凝土中型墙板结构的研究历程。从设计出发点、结构组成、力学试验结果、模拟分析、震灾调查等方面介绍了抗震评估方法及抗震效果。对现有研究进一步需要解决的问题提出个人观点。

预制带肋复合墙板节点体系及数值模拟分析

为了分析“下托上拉”式连接节点对于墙板在大变形情况下的保护作用,本研究通过Abaqus有限元软件建立了预制带肋复合墙板模型及节点模型,模拟计算节点受到荷载及墙板位移作用时的动力特性,分析节点的应力、位移变化。同时通过振动台试验验证模拟计算结果的合理性。结论表明,模拟计算与试验结果的贴合度较好。节点反力-位移曲线随着墙板位移方向的不同而不同,节点的破坏位置与形式也存在差别,表明“下托上拉”式连接节点具备协同变形能力,能够有效协调墙板-钢梁间的应力分布及结构变形,发挥半刚性节点保护墙板的作用。

双向带肋复合墙板抗弯性能数值分析

针对目前混凝土复合墙板的研究一直局限于单向板,对双向板抗弯性能的研究尚不明确的现状,提出一种新型双向带肋复合墙板。为研究该类墙板的抗弯性能,采用ABAQUS软件建立其数值分析模型,通过对比分析,验证了有限元分析模型参数选取的有效性。在此基础上,分析了在简化均布荷载作用下四边简支双向带肋复合墙板本身的受力变形及裂缝开展情况。同时,研究该类墙板的肋条高度、肋条形状等参数变化对其抗弯性能的影响。结果表明:四边简支承受简化均布荷载的双向带肋复合墙板的裂缝开展模式与普通钢筋混凝土双向板类似;双向带肋复合墙板的抗弯承载力较传统复合墙板虽有所降低,但抗弯承载力降幅明显低于质量降幅,该墙板具有较好的减重效果。