装配式轻钢框架-短肢组合墙结构抗震性能研究

为研究装配式轻钢框架-短肢组合墙结构的抗震性能,对3个足尺试件(1个轻钢框架结构、1个轻钢框架-短肢桁架结构、1个轻钢框架-短肢桁架组合墙结构)进行了低周反复荷载试验。分析了结构破坏模式、滞回曲线、承载力、刚度退化、变形性能、耗能和应变。结果表明:短肢桁架以及短肢桁架组合墙作为结构第一道抗震防线,高效提升了轻钢框架结构的抗震性能;相对于轻钢框架结构试件,轻钢框架-短肢桁架组合墙结构试件的极限承载力提高了28482%,初始刚度提高了24446%;组合墙内的短肢钢桁架与混凝土的共同工作性能良好,混凝土的约束作用抑制了短肢桁架的屈曲失稳,短肢桁架提高了组合墙核心混凝土的变形能力。所提出的装配式轻钢框架-短肢组合墙结构传力路径明确、抗震性能优越、装配便捷,特别适用于低、多层装配式轻钢组合结构,其设计思路同样可用于其他装配式钢框架结构。

填充墙对装配式剪力墙结构抗震性能的影响研究

以装配式剪力墙结构为研究对象,分别开展3组拟静力实验(1组不含填充墙结构,2组含有填充墙结构),进而分析结构在采用不同连接方法时裂缝破坏形态、滞回曲线、刚度、位移及耗能能力等抗震性能。研究发现:含有填充墙结构以及采用柔性连接的结构滞回曲线较为充满,具有较好的耗能能力;而采用刚性连接的结构滞回曲线较为压缩,且其耗能能力不佳;此外,当含有填充墙时,结构的承载能力和刚度得到了改善,但其位移和延性却受到一定程度的影响。

新型装配式抗震墙体恢复力模型研究

本文通过对6榀1/2比例新型装配式抗震墙体的低周反复加载试验,分析了基于不同布筋方式、竖向连接方式、水平连接方式等关键参数对各试件骨架曲线与滞回性能的影响。根据试验结果,建立统一的无量纲化骨架曲线,采用试验数据回归及理论推导相结合的方法,提出了新型装配式抗震墙体考虑刚度退化的四线型骨架曲线模型,并给出了各特征点及各阶段刚度的计算公式;通过对6榀试件各滞回环卸载刚度的回归分析,建立了墙体在不同阶段的卸载刚度计算公式,并据此给出了适用于新型装配式抗震墙体的滞回规则。试验研究及计算分析表明:本文所建议的恢复力模型与试验结果吻合较好,并能较好反映各试件滞回曲线中的"捏拢"现象,可用于新型装配式抗震墙结构体系的弹塑性地震反应分析。

装配式轻钢框架-复合轻墙结构抗震性能试验研究

文中主要针对低周反复荷载作用下装配式轻钢框架-复合轻墙结构的力学特性进行了分析,并与常规轻型钢框架进力学特性进行了对比,深入探析粉煤灰层厚度对装配式轻钢框架-复合轻墙结构的抗震性能的影响。结果表明,与轻型钢框架相比,装配式轻钢框架-复合轻墙结构的破坏荷载提升85.5%,破坏刚度提升18.5%,累计耗散能提升83.2%;填充粉煤灰后,装配式轻钢框架-复合轻墙结构的破坏荷载18.5%,破坏刚度变化不大,累计耗散能提升28.6%。总体上,填充粉煤灰可增强装配式轻钢框架-复合轻墙结构的抗震性能。

新型装配式钢结构连接节点的抗震性能研究

在建筑行业飞速发展的今天,装配式钢结构以其高效环保等特点引起了人们的普遍重视。连接节点是装配式钢结构中的关键部位,对抗震性能的影响尤其重要。介绍螺栓连接,焊接连接,复合连接三种常用装配式钢结构连接节点类型及特点。对抗震设计时连接节点所要考虑的刚度,强度,滞回性能及能量耗散能力等关键要素进行了详细说明。建议采用数值模拟与物理试验相结合的手段对该连接节点进行抗震性能评估,同时提供相关抗震设计指南。并结合实例对新型装配式钢结构连接节点的抗震性能进行分析和验证,以期对实际工程有所帮助。

城市轨道交通装配式地下车站新型构件连接方案的抗剪及抗震性能分析

[目的]为了进一步推广地下装配式结构在城市轨道交通工程中的应用,应对城市轨道交通车站明挖装配式出入口施工的关键技术(尤其是新型构件连接方案)进行研究。[方法]设计了由2块尺寸相同的不等边C形标准构件(有2道横向裂缝)拼接而成的城市轨道交通车站装配式出入口结构,基于此结构提出了一种新型的构件连接方案。通过模型试验及数值模拟,研究了该新型连接节点的抗剪性能和抗震性能,得出了不同受力条件下的荷载-位移曲线、抗剪形态、抗震耗能及延性等指标,验证了该新型连接节点的可靠性。[结果及结论]装配构件的截面抗剪承载力远高于传统现浇截面抗剪承载力;型钢的存在可以充分保证试件的抗剪能力;“承插接口+型钢插板”是一种可靠的连接方式,其各项性能与现浇试件相比大致相当;型钢插入长度的变化对接缝处裂缝及其最大承载力的影响很小,建议选用的型钢插入长度等与构件厚度一致。

新型装配式剪力墙抗震性能试验研究

本文提出一种新型装配式剪力墙体系,即墙板水平分布筋、竖向分布筋顶部与现浇带可靠连接,竖向分布筋底部不贯通,仅坐浆连接。为了研究这种新型墙体的抗震性能,本文设计了两组不同剪跨比下的共7个剪力墙试件,并对其进行拟静力试验,参照现浇剪力墙,分析不同剪跨比、边缘构件尺寸、边缘构件纵筋率下的新型装配式剪力墙在低周往复荷载下的破坏模式、承载力等抗震性能。试验结果表明:新型墙体首先在连接处开裂,最终墙板与边缘构件和坐浆层分离;与现浇剪力墙相比,新型墙体的承载力较低,但变形和耗能相差不大;加强边缘构件可以弥补对墙板竖向钢筋不连续的削弱,新型墙体在高层建筑中应用的可行性较大。本文为新型装配式剪力墙结构的发展提供了试验基础。

新型企口装配式砌块砌体墙的抗震性能试验研究

以墙体高宽比和墙体所受的竖向压应力作为试验的变量,通过拟静力试验对自动砌墙机所砌出的6片新型企口装配式砌块砌体墙的各项抗震性能进行研究,包括墙体破坏的过程、最终破坏形态、抗震承载力、抗剪承载力、耗能性能、延性以及刚度退化特征等。结果表明:提高墙体的高宽比,会显著减小墙体的开裂荷载、最大荷载和破坏荷载。同时,高宽比的增大会提高墙体耗能能力和延性。墙体竖向压应力越大,其初始刚度和抗剪承载力会有明显的提升,刚度退化的速度逐渐减小,但墙体的耗能能力显著降低。该类新型企口装配式砌块砌体墙的抗震承载力、抗剪承载力满足规范和试验拟合公式的要求,具有一定的安全强度储备,可以在广大村镇地区推广使用。

带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构抗震性能试验研究

为提高装配式钢筋混凝土框架抗震能力,提出带竖缝混凝土墙的装配式消能减震框架结构体系。通过1个消能子结构试件的低周反复加载试验,考察消能子结构和竖缝混凝土墙设计方法的合理性,分析试件破坏模式、滞回性能、承载力、延性、抗侧刚度及变形特征等。通过有限元分析竖缝混凝土墙的抗震性能,研究带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构的受力机理。结果表明:罕遇地震作用下,消能子结构中梁柱轻微损伤,梁柱节点及齿槽连接区钢筋基本保持弹性,结构损伤主要集中于竖缝混凝土墙;消能子结构的极限位移角为1/30,位移延性系数为3.25,变形和耗能能力良好;消能子结构弹性抗侧刚度理论值与试验值相对误差为10.4%;竖缝混凝土墙模拟和规范计算得到的极限位移和特征点荷载吻合较好;竖缝混凝土墙对实体墙两端梁截面产生附加阻尼力,缝间墙斜撑作用使其外侧和中间墙肢发生差异性破坏。建议带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构在多遇和罕遇地震作用下的层间位移角限值分别按1/800和1/100控制;竖缝混凝土墙设计时应考虑斜撑作用,按压弯剪复合受力进行设计,并加强外侧缝间墙墙肢抗剪配筋构造。

考虑预制填充墙影响的装配式剪力墙结构抗震性能有限元研究

为研究考虑预制填充墙影响的装配式剪力墙结构的抗震性能,设计并制作了一栋两层带PC(prefabricated concrete)填充墙装配式剪力墙结构的1:3缩尺试件,分别考虑试件在X、Y水平方向上布置PC填充墙的情况下,通过振动台试验和有限元分析的手段进行研究,得到了在不同等级地震波下的PC填充墙对动力特性、破坏形态、加速度响应、位移响应及试件的应变响应等特性。结果表明:填充墙的存在减小了Y向剪力墙的动力响应,对Y向剪力墙提供了一定的抗侧刚度,在不同地震激励下,墙体裂缝主要分布在连梁部位、门窗洞口角部及墙肢部位,最终由于墙肢部位混凝土压溃及形成通缝而失去承载力。采用壳单元有限元计算所得到的动力特性、结构各层的加速度及位移响应与试验结果的波形及峰值较为一致,随着地震峰值加速度的增加,可对结构进行多次连续地震激励,可消除结构累计损伤对有限元结果带来的影响,也证明有限元建模方法的正确性。

装配式钢结构住宅中新型复合保温板外墙系统构造方案研究

装配式钢结构住宅以其自身优势在工业化发展中起着举足轻重的作用。但是,目前国内大部分的建筑外墙系统都难以满足这种需求,仅有少部分能落实工业化应用的建筑外墙系统,因此,针对新型复合保温板外墙系统的研究与开发成为当务之急。基于此,文章重点分析了装配式钢结构住宅中新型复合保温板外墙系统构造方案,以供相关人员参考。

装配式混凝土填充墙对框架结构抗震性能影响的实践研究

随着工业化速度的不断加快,传统建筑方式已经不适合当下建筑行业的发展,而混凝土浇筑也无法真正实现建筑工业化,进而装配式建筑应运而生。而填充墙影响着整体框架结构的抗震性能、承载力及刚度等等,是装配式建筑可持续发展的必然内容。本文主要探究装配式混凝土填充墙对框架结构抗震性能的影响,并分析混凝土填充墙的高宽比及各项影响框架结构抗震性能的因素,综合分析混凝土填充墙发框架结构的承载力及刚度,为装配式混凝土填充墙建设提供参考。

装配式墙与梁平面内连接节点抗震性能

目的研究装配式墙梁平面内梁端节点在反复加载时的抗震性能,为预制装配式混凝土节点的实际工程应用提供依据.方法设计了2个装配式剪力墙与梁平面内连接试件和1个现浇剪力墙与梁平面内连接试件,对试件进行拟静力实验,对比两种节点在低周往复加载形式下的破坏模式.结果各个试件的开裂、屈服、破坏过程基本相同.与现浇试件相比较,由于装配式试件在制作时在新老混凝土结合面未做特殊处理,导致装配式试件的各阶段承载力略小于现浇试件.与现浇试件相比较,两个装配式试件的位移延性系数均比现浇试件小,但相差均不超过11%.结论按照现浇试件配筋及尺寸制作的装配式试件能够达到与现浇试件相近的承载力、延性以及抗震耗能能力.

上海地区装配式住宅预制外墙与现浇混凝土竖向防水技术

针对目前装配式住宅预制外墙与现浇混凝土竖向结构连接部分存在的防水结构缺陷,从竖向刚性结构防水节点开发的角度展开研究,通过新型装配式住宅预制外墙竖向构件生产、模拟接缝施工、中试验证及效益分析,形成适用于装配式混凝土外墙的竖向刚性结构防水节点技术,可有效解决装配式混凝土外墙防水连接的渗水和漏水问题,实现与建筑结构同寿命,推动装配式建筑的可持续发展。

装配式RC串联滚轴隔震结构柱抗震性能试验研究

针对地震作用下RC串联滚轴隔震结构受力特征和损伤特点,提出适用于串联滚轴隔震结构柱的新型连接节点。通过开展1/2缩尺拟动力试验,研究采用新型连接节点的滚轴隔震结构柱在不同强度地震作用下的抗震性能。构造适用于滚轴隔震结构的一致危险设计谱,根据结构位移限值要求对滚轴隔震支座进行设计,通过数值模拟验证滚轴隔震支座的减震效果;结合不同超越概率的一致危险设计谱,分别选择地震波对装配式滚轴隔震结构柱进行拟动力试验研究,分析不同强度地震作用下装配柱和现浇柱的破坏形态、滞回曲线、刚度退化、耗能等抗震性能指标。研究结果表明:在超越概率为10%时,通过对非隔震结构柱和滚轴隔震结构柱进行数值模拟,计算得到剪力比为0.5,且通过试验研究发现,在超越概率为2%时,装配式滚轴隔震结构柱损伤指数为0.279,滚轴隔震支座发挥了良好的减震效果,装配柱在罕遇地震作用下发生轻微损伤;在超越概率为2%时,现浇柱最大裂缝宽度发展至1.8 mm,装配柱最大裂缝宽度发展至1.6 mm;对比骨架曲线、刚度退化、累积滞回耗能发现,装配柱承载力、初始刚度和累积滞回耗能较现浇柱略好。

新型装配式轻钢混合结构振动台试验研究

对新型装配式轻钢混合结构在振动台上进行了地震模拟试验。试验模型底层为钢框架、第2层为冷弯薄壁混合结构的1∶1足尺模型。输入两条天然地震波、一条人工波对模型分别进行了X、Y单向地震波加载测试,加载后结构整体完好、能够较好地复位,构件未出现局部屈曲、破坏等不良现象。试验得到结构在地震作用下的加速度、位移及应变响应,分析了结构动力特性、层间位移角。结果表明:该结构有良好的抗震性能,能够满足高烈度地区抗震设防要求。

砌体填充墙框架结构抗震性能研究现状与展望

针对砌体填充墙框架结构在地震作用下的受力特点,分析了填充墙钢筋混凝土框架结构产生震害的主要原因。结合国内外砌体填充墙框架结构理论和试验研究成果,围绕填充墙的刚度退化规律和不同性能水平的层间位移角,评述了填充墙框架结构的研究现状。最后,结合基于性能的抗震设计理论背景和禁用黏土实心砖提倡节能的政策背景,指出了今后应以实现基于性能的抗震设计为目标,针对新型砌体填充墙框架结构开展系统研究。

多层装配式钢框架减震结构动力弹塑性响应分析

北京某学校中学部B1楼为多层装配式钢框架减震结构。B1楼共布置24个黏滞阻尼墙(VD),为了验证装配式钢框架减震结构在设计后能否满足“大震不倒”的抗震设防要求。本文使用Perform-3D软件分别对安装VD和不安装VD的结构进行在罕遇地震、极罕遇地震作用下的弹塑性分析。结果表明:原结构在罕遇地震作用下层间位移角满足规范限值要求,但在极罕遇地震作用下层间位移角已大于1/50。减震结构在罕遇、极罕遇地震作用下层间位移角均小于1/50,且相比原结构层间位移角显著减小,黏滞阻尼墙有效地保护了主体结构,吸收了大量的地震能量。

新型村镇建筑结构抗震能力分析

本文主要以一个工程实例的计算分析来研究异形柱框架—薄壁墙复合结构体系的抗震性能。通过与普通框架结构在小震、中震作用下计算结果的对比分析,分析了各个结构的整体指标,如结构的层间位移角、层间最大位移等基本指标。研究表明:在小震作用下,异形柱框架—薄壁墙复合结构体系相对于普通框架结构,受力比较合理,结构安全等级较高。在中震作用下,按中震不屈服方法设计时,此结构体系刚度相对较大;在中震弹性设计中,二者均不能满足抗震设计要求。

装配式轻质组合结构力学性能的有限元分析

提出了一种适用于村镇建筑的装配式轻钢框架—轻墙板组合结构,基于该组合结构在低周往复荷载作用下的抗震试验及理论分析,利用有限元软件Abaques对1榀组合结构标准试件进行建模,并采用位移控制的单向分步加载进行了力学性能模拟,验证了模型的正确性和有限元分析方法的合理性。结果表明,装配式轻钢框架—轻墙板组合结构有良好的力学性能,在地震作用下具有明显的两道抗震防线,结构安全可靠。