短肢PEC组合剪力墙的数值模型及公式拟合

PEC组合剪力墙是一种新型装配式剪力墙,具有承载力高、延性好、构造简单等优点。首先,基于纤维模型、部分约束混凝土及钢材的精确本构关系,研究了短肢PEC组合剪力墙弯曲变形及剪切变形的计算方法,在此基础上编制了短肢PEC组合剪力墙荷载-位移曲线的数值计算程序,并通过与已有试验及有限元分析结果的对比验证了该程序的准确性。然后,基于该程序对6480个不同截面参数的剪力墙进行了数值计算,分析了轴压比、剪跨比、含钢率、材料强度等关键参数对PEC组合剪力墙等效抗弯刚度和极限位移角的影响,拟合了短肢PEC组合剪力墙等效抗弯刚度及极限位移角的计算公式。对拟合公式的统计分析表明,等效抗弯刚度和极限位移角的计算公式满足精度要求,可用于指导短肢PEC组合剪力墙的设计。最后,基于规范对剪力墙结构弹塑性位移角限值的规定,提出了短肢PEC组合剪力墙轴压比限值的计算公式。

装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙受弯承载力计算

为研究装配式部分包覆钢-混凝土组合短肢剪力墙的受弯承载力和抗震性能,设计制作了5片短肢剪力墙。通过拟静力试验,分析轴压比、翼缘板厚度、混凝土强度和型钢强度对试件破坏形态、滞回性能、受弯承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力的影响。试验结果表明:短肢剪力墙表现为典型的压弯破坏;轴压比由0.4增大至0.6,试件的承载力及延性均降低;翼缘板厚度的变化对试件的承载力和延性影响较小;随着混凝土和型钢强度的增大,试件的承载力随之增大;罕见地震作用下,试件表现出良好的抗震性能,提出部分包覆钢-混凝土组合剪力墙受弯承载力计算公式,计算结果与试验值吻合度较高。

双钢板-混凝土短肢组合剪力墙抗震性能试验

对4个双钢板-混凝土短肢组合剪力墙试件进行了试验,考虑了单调、循环两种加载方式以及1.0、2.0两种剪跨比,研究了该类墙体的破坏模式、延性、刚度、承载力、耗能等抗震性能指标.试验结果表明:组合剪力墙在加载过程中经历了混凝土的开裂和压溃、钢板的屈曲和屈服甚至断裂,其破坏模式属于典型的弯曲控制型破坏;组合剪力墙的位移延性系数均超过3.0,试件具有较好的变形能力;剪跨比为2.0的组合剪力墙具有更好的延性;循环加载组合剪力墙表面钢板的屈曲和混凝土的严重损伤,致使其耗能较差;循环加载组合剪力墙的极限荷载、延性系数较单调加载组合剪力墙均降低10%以上.提出限制表面钢板屈曲的优化建议.

型钢混凝土组合短肢剪力墙研究综述

短肢剪力墙结构是近年来在我国兴起的一种新型的抗侧力构件,它既保留了异形框架柱不凸出墙面的优点,又克服了异形框架柱抗震性能不理想等缺点。与普通剪力墙相比,短肢剪力墙门窗洞口更大,可以较好地满足住宅建筑的采光与通风要求,增加使用面积,造价更低,且结构自重更小。在此基础上我们在短肢剪力墙两侧加入型钢,以组合短肢剪力墙的结构形式来进一步提高结构整体刚度和抗震性能。

PEC短肢剪力墙轴压比影响及承载力计算方法

PEC(部分外包)组合剪力墙具有承载力高、延性好、构造简单等优点,为研究其破坏特征及承载力特性,完成了1组PEC短肢组合剪力墙足尺试验,观察了墙体在低周往复荷载作用下的破坏形式,得到了试件的滞回曲线与骨架曲线。采用Abaqus对不同参数的PEC短肢组合剪力墙进行了非线性分析,通过与试验数据的对比验证了有限元模型的适用性,表明轴压比0. 3时墙体承载力最大,轴压比若大于0. 6墙体延性迅速降低,易发生脆性破坏。最后,将2种正截面承载力设计方法与有限元结果对比,表明:JGJT380-2015《钢板剪力墙技术规程》提供的全塑性正截面承载力计算公式适用于PEC短肢组合剪力墙,精度满足设计要求且偏安全。

外包钢板混凝土T形短肢剪力墙抗剪承载力分析

为了研究外包钢板混凝土T形短肢剪力墙在水平往复荷载作用下的抗剪承载能力,设计了11个T形短肢剪力墙试件,应用ABAQUS有限元分析软件建立了分析模型,对试件施加竖向荷载和水平往复荷载,有限元分析时考虑了材料的非线性。分析了不同肢厚比、不同钢板厚度和不同轴压比等参数对试件抗剪承载力的影响,结果表明:提高钢板的厚度可有效的提高试件的承载能力和耗能能力;控制肢厚比在6左右可有效提高试件的极限荷载,继续增大之后影响不大;控制轴压比在0.3左右时可以有效提高试件极限荷载和延性,轴压比继续增大之后,试件的极限荷载和延性都在下降。根据以上对试件的分析结果,基于叠加法,提出了外包钢板混凝土T形短肢剪力墙试件的抗剪承载力计算公式,计算结果与模拟结果数据吻合较好,可为设计应用提供依据。

双钢板内填混凝土T形短肢剪力墙框架结构抗震性能研究

为了研究双钢板内填混凝土T形短肢剪力墙框架结构在水平往复荷载作用下的抗震性能,设计了19个短肢剪力墙框架试件,应用ABAQUS有限元分析软件建立了分析模型,对试件施加竖向荷载和水平往复荷载。分析了钢板厚度、墙肢肢厚比和墙肢连梁刚度比等参数对试件抗震性能的影响。结果表明:提高钢板的厚度可有效提高试件的抗震性能和延性;控制肢厚比为6～7时可有效提高试件的承载能力和抗震性能,继续增大之后影响不大;控制结构墙肢连梁刚度比为10～15时可以有效提高试件极限荷载和延性,继续增大刚度比之后,试件的极限荷载和延性均下降。

部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙抗震及其修复试验研究

一字形RC短肢剪力墙因延性及平面外稳定性差而在高层建筑应用中受到限制,为此,设计并制作了2片剪跨比为2的部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙,进行了拟静力试验,研究了轴压比对剪力墙抗震性能的影响。结果表明:剪力墙表现为剪切黏结破坏,滞回曲线呈反S形,具备较好的延性及耗能性能。基于试验结果,对震后2片剪力墙采用增设栓钉的方式进行了修复处理并完成了拟静力试验。结果表明:修复剪力墙呈剪切斜压破坏,滞回曲线呈较为饱满的梭形,整体工作性能得到明显改善,承载力基本能恢复至震损前水平,但延性及耗能能力略有下降;随轴压比增大,对原剪力墙与修复剪力墙的承载力影响不大,延性下降,耗能能力略有提升。根据试验结果,提出一字形部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙受剪承载力计算式,计算值与试验值之比为0.973,两者吻合较好。

预应力组合斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能数值模拟

为了研究内置预应力组合斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能,采用有限元软件DIANA通过与试验实测的滞回曲线、骨架曲线、预应力施加后混凝土主应变分布及峰值荷载时裂缝分布进行对比,建立了精细化的数值模型.基于校准模型,分析了预应力值、剪跨比和斜撑形式对该类构件荷载—位移曲线、刚度及承载力的影响.研究表明,内置X形预应力组合斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙具有较好的抗震性能;随着剪跨比增加,构件的初始刚度和承载力降低,变形能力增强;增加预应力值能够提升构件正常使用阶段的抗侧刚度,但会导致构件承载力有轻微降低,建议控制预应力值在0.6fy左右;X形和A形斜撑对构件的初始刚度和峰值荷载影响不大,但延性变化明显,其中低矮墙时X形斜撑优于A形,中高墙和高墙时相反.

T形短肢多腔钢-混凝土组合剪力墙压弯工作机理有限元分析

采用合适的约束混凝土本构关系曲线,建立了T形多腔钢-混凝土组合构件的ABAQUS有限元计算模型,将有限元分析结果与文献试验结果进行对比,二者吻合较好。在验证了有限元模型及选取核心混凝土本构关系曲线可靠性的基础上,利用该有限元模型对T形短肢多腔钢-混凝土组合剪力墙的压弯受力全过程进行了分析。结果表明:在偏压荷载作用下,试件达到峰值荷载之前,多腔钢管已达到承载力,之后核心混凝土所承担的荷载仍继续增加,在试件达到峰值荷载后,核心混凝土达到承载力;与受拉区相比,受压区多腔钢管对核心混凝土的约束作用更为显著;受压区腔体角部核心混凝土强度提高幅度最大,内隔板附近次之,腔体中心处较小。

装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙(简称“装配式PEC剪力墙”)的抗震性能,完成了3个短肢剪力墙和4个一般剪力墙的低周反复加载试验,观察装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙在水平循环荷载下的破坏全过程,并分析该类剪力墙的滞回性能、承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力。研究表明:组合剪力墙破坏时均表现为典型的压弯破坏,滞回曲线较为饱满,耗能性能良好;对于短肢剪力墙,随着区格数量的减少,承载力和延性随之降低;对于一般剪力墙,区格数量、增设纵筋和腹板开孔等构造措施对承载力和延性影响不大;极限层间位移角范围为1/83~1/56,基本满足罕遇地震下对组合剪力墙层间位移角限值的要求,说明装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙具有良好的变形能力。同时,建立有限元模型,由有限元分析所得滞回曲线、骨架曲线与试验结果吻合,破坏模式一致,表明有限元模型合理可靠,可为后续PEC剪力墙参数分析提供依据。

浅谈几种新型中高层住宅结构设计

随着我国城市建设用地日趋紧张,城市居民住宅向中高层方向发展,与之相适应的结构形式也取得了许多新的成果。文章针对异形柱框架结构、中高层砖墙与混凝土剪力墙组合砌体结构、短肢剪力墙结构等新型中高层住宅结构形式及计算理论、构造措施进行了分析与阐述,为设计工作人员提供有意义的参考。

SATWE软件在建筑结构设计中应注意的几个问题

以实际建筑结构设计经验总结了SATWE软件在建筑结构设计中的注意问题,以及在实际结构设计中如何应准确的理解和应用规范。