无填充砌块节能砌块隐形密框墙体裂缝发展规律及破坏模式分析

对1片1/2比例无填充砌块的仅由边框及肋梁肋柱组成的节能砌块隐形密框墙体试件进行了拟静力试验,以此试验结果为基础,通过2片有、无填充砌块的节能砌块隐形密框墙体试件拟静力试验结果的比较,对墙体裂缝发展规律及破坏模式进行分析,指出:在低周往复荷载作用下,无填充砌块墙体的小肋梁主要表现为受弯受拉裂缝,而小肋柱则表现为受弯受剪斜裂缝,并且该墙体表现为比较理想的破坏模式——剪压破坏;框格与砌块的相互协调作用非常明显,砌块的作用相当于铰接于框格的斜压杆.

节能砌块隐形密框复合墙体双面受火后滞回特性研究

为了评价节能砌块隐形密框复合墙体(以下简称复合墙体)受火后的滞回特性,制作了6个缩尺比例为1∶2的试件,并对试件进行了双面受火试验和受火后平面内循环往复加载试验,研究了轴压比、受火时间对墙体骨架曲线及滞回特性的影响。基于试验结果和现有恢复力模型理论,考虑轴压比和受火时间影响,提出了适用于受火后墙体试件的退化四线型恢复力模型。相关计算分析结果表明:计算得到的骨架曲线与试验情况以及计算得到的恢复力模型与墙体滞回曲线吻合程度均较好,表明提出的恢复力模型可较好地反映轴压比和受火时间对其滞回特性的影响,可为该墙体的结构弹塑性分析及工程应用提供参考。

节能砌块隐形密框墙体非线性有限元分析

节能砌块隐形密框墙体是一种轻质、高强、节能和抗震的新型墙体,其受力特点不同于普通的混凝土构件,是隐形密肋框架结构体系设计方法研究的基础核心。应用Ansys结构有限元分析软件,针对在水平低周反复荷载作用下的6榀节能砌块隐形密框墙体进行了非线性有限元分析。研究了该类墙体的破坏形态、承载力及钢筋应力的分布,并将模拟结果与试验值进行了对比,验证了有限元方法的可行性。

节能砌块隐形密框墙体受力性能理论分析

应用Ansys结构有限元分析软件,针对以前建立的节能砌块隐形密框墙体非线性有限元模型,通过参数化分析,研究剪跨比、轴压比和钢筋配筋量对墙体承载力以及刚度的影响,并研究墙体中框格单独的受力性能以及框格与砌块共同作用机理。研究结果表明:随着剪跨比的增加,墙体刚度下降幅度越大,墙体的极限承载力逐渐降低至趋于稳定;随着轴压比的增加,墙体的3个阶段的刚度以及墙体的极限承载力都有所增加;随着配筋量的增加,墙体刚度略有提高,但增幅有限,墙体的极限承载力有不同幅度的提高;纯框格的破坏模式为框架的受弯破坏,在4个角点的弯矩值最大,弯矩起控制作用,在4个角区出现了塑性铰后,结构变为机动体系,承载力下降;隐形密框和砌块的协同工作,有效地减小了框格破坏程度,对肋梁肋柱工作性能有很大的保护作用。

不同洞口位置节能砌块隐形密框墙体抗震性能

为了研究节能砌块隐形密框复合墙体的破坏形态及滞回性能、刚度退化、延性和耗能能力等抗震性能,以门洞位置为变化参数,设计制作了6个缩尺比例为1/2的墙体试件,进行了低周往复加载试验.首先,通过对比、总结的方法,得出了试件的破坏形态并分析了其滞回性能;其次,采用切线刚度计算方法,对比分析了各试件刚度退化规律;然后,通过图解法确定屈服位移,并利用公式计算位移延性系数,从而分析判断各试件的延性性能;最后,采用等效粘滞阻尼系数的计算方法研究试件的耗能能力.研究结果表明:在低周往复加载下,配筋合适的开洞复合墙体往往会发生剪压破坏,其破坏过程可分为弹性、弹塑性和破坏3个阶段;墙体试件的滞回曲线形状较为饱满,能表现出开洞的墙体会有良好抗震性能;中开洞墙体其骨架曲线下降段更为平缓,比偏开洞墙体的抗震性能更好;开洞位置越接近墙体的中间部位,墙体在弹塑性阶段刚度的有利贡献就越大,其变形能力也会越强;6个试件的延性系数均大于3,满足抗震规范要求,开洞位置越接近墙体中间的试件延性越好,其等效粘滞阻尼系数也越大,其耗能性能也越好;确定了墙体在不同性能目标时的变形容许值,为设计该类墙体提供理论基础.

节能砌块隐形密框墙体受剪承载力计算方法

设计6片比例为1∶2的模型墙体,通过拟静力试验研究节能砌块隐形密框墙体抗剪承载力性能,以及墙体受剪承载力的影响因素.结果表明,影响节能砌块隐形密框墙体受剪承载力的因素是多方面的,其中隐形密框的强度及墙体配筋起主导作用.通过模型墙体的拟静力试验及其数据的统计回归,定义混凝土砌块强度,配筋等对墙体抗剪影响因素的贡献值,提出节能砌块隐形密框墙体实用受剪承载力计算公式.

开洞节能砌块隐形密框复合墙体恢复力模型

研究开洞节能砌块隐形密框复合墙体的抗震性能,对6片1/2缩尺的开洞密框复合墙体进行低周往复荷载作用下的拟静力试验,研究不同参数对结构构件受力性能的影响.试验考虑了墙体的配筋率、开洞形式对构件的承载力、刚度、变形、延性耗能、破坏形态及刚度退化等的影响,得出相应的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线等,并建立相应的开洞复合墙体恢复力模型.研究结果表明:肋柱配筋率的增加有利于提高复合墙体承载力、延性变形性能,而肋梁配筋率的增加有利于约束后期横向滑移变形,变形性能较佳;随着墙洞比系数的减小,复合墙体的强度、刚度有所增加,滑移变形较少,极限位移变形较少,前期刚度退化较平缓,后期下降段强度变化较明显,滞回曲线相对饱满,延性耗能、抗震效果较好.

不同洞口位置节能砌块隐形密框复合墙体恢复力模型研究

为研究洞口位置对节能砌块隐形密框复合墙体滞回特性的影响,对6个采用低周反复加载方式的1/2缩尺试件的试验现象及数据进行分析。基于试验结果和现有恢复力模型理论,对试验数据进行拟合分析,利用退化四折线模型和回归方法,建立节能砌块隐形密框复合墙体的四折线恢复力模型。试验结果表明:当洞口位于墙体中间时,试件滞回环愈加丰满,试件初始刚度有所增加,承载力衰减速率减小,卸载刚度退化速率变慢。通过对骨架曲线特征参数的计算,并和试验骨架曲线对比,两者吻合较好,表明该恢复力模型可以较好的反映出不同洞口位置对其滞回特性的影响,可为节能砌块隐形密框复合墙体的弹塑性分析及工程应用提供参考。

节能砌块隐形密框复合墙体耐火性能仿真研究

节能砌块隐形密框复合墙体是一种新型的复合墙体,其抗震性能优于普通砖砌体墙,但对其耐火性能的研究目前较为匮乏。本文通过COMSOL仿真软件对不同高厚比(12.27和13.64)、不同轴压比(0.25和0.35)、不同偏心距(0、15 mm和30 mm)以及不同受火方式(单面和双面)下的耐火性能进行了研究,并与国家防火标准进行对比,结果表明:墙体最大位移及最大位移变化率发生在受火后20 min内,其后基本不变;当偏心距导致墙体弯曲的受压面与热应力叠加时,墙体容易破裂;高厚比和轴压比对墙体耐火性能影响不大。

节能砌块隐形密框墙板受力性能分析

在水平低周反复荷载作用下,通过对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型的试验,研究标准墙体的主要破坏过程,并对钢筋应变进行分析.结果表明,墙体的破坏过程大体可分为弹性阶段、弹塑性阶段、破坏阶段,分别对应不同的力学模型.墙体中,肋梁、肋柱与内部填充砌块、墙板与外框具有良好的共同工作特性.此外,距边第二内肋柱在弹性阶段分担部分整体弯矩,在弹塑性阶段分担部分水平荷载;内肋柱分担部分水平荷载;肋梁主要承担水平荷载;边肋柱主要承担墙体的整体弯矩.

节能砌块隐形密框墙板偏心受压承载力试验

对4片1/2模型节能砌块隐形密框墙板进行偏心受压试验,分析各试件的破坏过程、协同工作性能、破坏形态及承载力,得出承载力计算公式.研究结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,且偏于安全,该公式可用于节能砌块隐形密框墙板的偏心受压承载力计算.随着偏心距的加大,试件由小偏心受压逐渐变为大偏心受压,其破坏荷载逐渐减小,而延性逐渐加大,符合钢筋混凝土构件的破坏规律.密框和砌块间可以很好地协同工作;试件的偏心受压破坏属于材料破坏范畴,不会发生试件平面外纵向弯曲破坏.

节能砌块隐形密框墙板的弹性常数及刚度计算

为了解决节能砌块隐形密框墙板材性复杂、弹性常数不易确定的问题,在6片比例为1/2的隐形密框墙板拟静力水平加载试验以及数值模拟的基础上,通过对墙板特殊构造的分析,利用复合材料力学的知识,按照截面上混凝土含量不变的原则,介绍单向纤维加强方法,在此基础上,将节能砌块隐形密框墙板等效为正交各向异性的双向纤维加强复合材料,建立墙板的复合材料力学模型;提出墙板等效弹性常数的理论计算公式;进而将墙板简化为各向同性的计算模型,给出墙板弹性常数的实用计算公式,为节能砌块隐形密框墙板的实用弹性刚度计算公式提供必要的参数。将理论计算与试验结果进行对比分析,对墙体的弹性抗侧刚度的计算公式进行修正,提出适合于节能砌块隐形密框墙板的弹性抗侧刚度的计算公式。研究结果表明:由等效复合材料力学简化模型推导的弹性常数及刚度计算公式具有一定的理论依据和实用价值,能够满足实际工程计算需要。

节能砌块隐形密框墙板裂缝发展规律及破坏模式

对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型进行拟静力试验,分析墙板开裂过程及裂缝发展规律的试验结果,比较该类型墙板的几种破坏模式及受力机理.结果表明,裂缝在发展过程中呈段状分布的主要原因是隐形密框具有阻断作用;结构的各个组成部分对节能砌块隐形密框墙板的受力影响,随它们各自的参数变化而变化,可以考虑优化参数以达到墙板合理的构造组合.对于节能砌块隐形密框墙板,其剪切破坏是比较合理的破坏模式.

节能砌块隐形密框墙板弹塑性分析

为了研究节能砌块隐形密框墙板的抗震性能,利用结构分析软件SAP2000V11建立了节能砌块隐形密框墙板简化计算模型,对该墙板进行push-over分析,分析了墙板在遭受罕遇地震后可能出现的破坏状况,并与试验结果进行比较。结果表明:对所建立的墙板简化计算力学模型进行Push-over分析是可行的,且该墙板的抗震性能良好。该成果对隐形密肋框架结构体系的进一步研究具有一定的参考价值。

节能砌块隐形密框墙板受压性能有限元分析

应用ANSYS结构有限元分析软件,针对在竖向轴心均布荷载作用下的6个节能砌块隐形密框墙板进行了有限元分析。研究了该类墙板的受压承载力及钢筋应变的发展过程,并将模拟结果与试验结果进行了对比,验证了有限元方法的可行性。

基于试验的节能砌块隐形密框墙体复合材料力学模型

该文在六片1/2比例节能砌块隐形密框墙体低周反复加载拟静力试验基础上,并结合节能砌块隐形密框墙体的特殊构造,建立了弹性阶段墙体的复合材料等效弹性板力学简化模型,其中包括两种正交各向异性复合材料计算模型,进而将墙体简化为各向同性的计算模型,给出了墙体弹性模量及剪切模量实用计算公式,为节能砌块隐形密框墙体的实用弹性刚度计算公式提供了必要的参数。将理论计算与试验结果进行对比分析,对墙体的弹性抗侧刚度的计算公式进行修正,提出了适合于节能砌块隐形密框墙体的弹性抗侧刚度的计算公式。结果表明:复合材料力学简化模型具有一定的理论依据和实用价值,能够满足实际工程计算需要。

节能砌块隐形密框墙板开裂过程分析

节能砌块隐形密框结构是一种轻型、节能、经济、抗震的全新结构。对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型进行了拟静力试验。对模型的墙板开裂过程及裂缝发展规律的试验结果进行了分析并与空间有限元弹塑性分析结果进行了比较。分析和比较表明,有限元分析结果与试验结果吻合较好,空间有限元弹塑性分析可用于该结构的设计;可以考虑通过参数优化以达到该结构墙板合理的构造组合;隐形密框采用钢筋混凝土作材料是合适的;墙板在较小的配筋率情况下可以满足承载力需求。

节能砌块隐形密框结构动力特性振动台试验研究

通过节能砌块隐形密框结构3层楼房1/2模型振动台试验,用白噪声测定了各工况下结构的动力特性,并分析了其变化规律。结果表明:结构的刚度较大,在振动台输入峰值加速度达到0.82g时,模型结构基本上仍处于弹性阶段,结构自振频率没有急剧下降,结构的耗能性能较好,初始阻尼比较高。随着输入峰值加速度的上升,内部裂缝发展,结构的自振频率逐渐下降,周期逐渐增大,阻尼有所增长。