预制陶粒混凝土空心剪力墙偏心受压性能的试验研究

预制陶粒混凝土空心剪力墙可进一步减轻剪力墙预制件的自重,降低吊运成本和地震效应,为了研究其偏心受压性能,先以混凝土种类和圆筒形芯模布置方向为变量,制作普通混凝土和陶粒混凝土的空心剪力墙试件各2个,偏心率取为0.80,通过静力偏心加载试验观测试件的破坏形态、承载力、挠度和钢筋应变,试验结果表明:所有试件均为大偏心受压破坏,具有延性破坏特征;其他参数相同时,芯模筒长沿轴力方向布置的空心剪力墙在极限承载力、抗裂能力和刚度方面优于芯模筒长垂直于轴力方向布置的空心剪力墙。再以空心率为变化参数,采用ANSYS进行有限元拓展分析,结果表明:空心率为20.8%的空心剪力墙的承载力与相同条件的实心剪力墙相比,降低率在6%以内;随空心率的增大,陶粒混凝土空心剪力墙的承载力降低,但空心率达40%时,承载力的降低率仅为6%。最后采用现行规范估算本试件的承载力,计算值与试验值吻合度较好,因此,可采用等效截面按规范估算空心剪力墙的偏压承载力。

不同连接的暗柱预制空心剪力墙抗震性能

为探索高效合理的暗柱预制空心剪力墙连接方式,解决连接施工和质量检验困难的问题,提出了3种水平接缝连接方式:暗柱通过竖向附加钢筋贯通连接、U形钢筋间接搭接及钢节点连接.通过3个暗柱预制空心剪力墙和1个现浇空心剪力墙的拟静力试验,研究了各试件的抗震性能与水平缝工作性能.结果表明,各试件均呈现压弯破坏特征,实现了预期的强剪弱弯目标.预制试件的延性系数在4左右,与现浇试件相比,各预制试件耗能与变形能力稍弱.各预制试件极限位移角为1/56~1/67,弹塑性变形能力满足现行规范要求.试件水平接缝处易形成贯通裂缝,但水平抗剪构造可满足抗剪需求.分析了基于规范计算试件抗弯承载力的适用性,并提出了考虑水平缝影响的抗弯承载力计算方法.

十层钢筋混凝土空心剪力墙结构1/2.8比例模型房屋抗震试验研究

简介了一幢十层钢筋混凝土空心剪力墙结构1/2.8比例模型房屋的拟动力试验和拟静力试验概况;研究和分析了在峰值加速度分别为50 ga l、100 ga l、200 ga l、400 ga l、800 ga l的EL-cen tro(N-S)地震波作用下以及在结构接近极限承载力时在低周反复水平荷载作用下结构的裂缝和变形的发展规律及破坏机理和延性.试验研究结果表明:钢筋混凝土空心剪力墙结构的受力性能和破坏特征与普通钢筋混凝土剪力墙结构类同;其抗震性能良好;模型抗震构造措施合理可行.试验研究结果对钢筋混凝土空心剪力墙结构在地震区小高层住宅中的应用有重要的参考价值.

钢筋混凝土空心剪力墙弯剪受力性能试验研究

通过对3个钢筋混凝土空心剪力墙弯剪试件在低周反复水平荷载作用下的试验研究,探讨了两种不同配筋试件的破坏机理、变形特征、截面钢筋的应变情况及其极限承载能力。试验结果分析表明,墙端无暗柱的剪力墙发生承载力很低的脆性破坏。在空心剪力墙端部设置暗柱可以明显提高墙的承载力和延性。文中给出带暗柱空心剪力墙截面承载力的计算方法,计算结果与试验结果符合较好。

钢筋混凝土空心剪力墙刚度退化研究

基于不同剪跨比的6个钢筋混凝土空心剪力墙试件在低周反复水平荷载作用下的试验结果,研究试件从开始加荷到破坏过程中刚度退化的规律.通过对试验所得各试件滞回曲线及骨架曲线的分析,得出刚度退化系数随试件顶点位移变化的规律,并与有关文献中普通钢筋混凝土剪力墙刚度退化规律进行比较.研究结果表明:钢筋混凝土空心剪力墙在开裂之前,基本处于弹性工作阶段,在开裂之后刚度退化速度较普通钢筋混凝土剪力墙快.当剪跨比大于1小于2时,钢筋混凝土空心剪力墙刚度退化速度较普通钢筋混凝土剪力墙快大约25%;当剪跨比小于1时,前者较后者快大约25%-35%;当层间位移角达1/200时,二者的刚度退化速度接近.

空心剪力墙结构抗震性能试验研究

通过对十层空心剪力墙结构模型和六层带竖缝空心剪力墙结构模型进行不同峰值加速度的拟动力试验和低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究这两种结构在地震作用下的动力特性的改变、结构的破坏形态、变形特征以及延性等。试验结果表明,空心剪力墙结构的承载能力较高;在弹性阶段,空心剪力墙结构的刚度较大,变形较小;在弹塑性阶段,结构的变形增加较多,带竖缝空心剪力墙的墙肢被分割成多个小墙肢,结构利用其优良的延性来消耗地震能量。空心剪力墙结构是一种性能良好的墙体,可用于地震区的多层和小高层建筑,而带竖缝空心剪力墙结构的抗震性能更优。

带缝钢筋混凝土空心剪力墙1/3模型房屋抗震性能试验研究

为了研究带缝钢筋混凝土空心剪力墙结构房屋的抗震性能,对一幢按1/3缩尺比例建造的六层模型房屋进行了不同峰值加速度地震波作用下的拟动力试验和低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,获得了模型房屋从加荷到破坏的全部试验参数,分析了模型房屋的动力特性变化规律、破坏机理及抗震性能.试验研究结果表明:带缝钢筋混凝土空心剪力墙结构当设计合理时,结构各构件的屈服顺序是:首先部分连梁端部纵筋屈服、再是底部墙端暗柱外层钢筋屈服、再是缝侧暗柱下(上)截面纵筋屈服,最后缝间墙部分分布筋屈服.这种屈服顺序使结构延性和耗能性能显著提高.论文对此种结构房屋的抗震性能作出评价.

带翼缘钢筋混凝土空心剪力墙抗震性能试验研究

通过对带翼缘钢筋混凝土空心剪力墙1/2比例模型在低周反复水平荷载下的试验,探讨了这种剪力墙的破坏机理、变形特征、延性及截面钢筋的应变情况,并提出了该类剪力墙承载力的计算方法。

钢筋混凝土空心剪力墙抗震性能分析

通过对普通钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土空心剪力墙及钢筋混凝土带缝空心剪力墙等不同形式的剪力墙板的试验,对这几种墙板的承载力、变形特征、延性、截面钢筋的应变情况及耗能能力进行了比较。

轴向压力作用下空心剪力墙的稳定性分析

空心剪力墙是一种新型的结构形式 ,主要承受竖向和水平荷载作用 ,本文利用正交各向同性板的稳定性理论 ,按照哈芬顿 (huffington)原理等效空心剪力墙的弹性常数 ,推导了空心剪力墙在轴力作用下的整体失稳的极限承载力公式 。

带竖缝中高钢筋混凝土空心剪力墙试验研究

通过对2个剪跨比为1.45的带竖缝中高钢筋混凝土空心剪力墙墙板在低周反复水平荷载作用下的试验,探讨了此类墙板的破坏机理、变形特征、耗能能力及延性,并与剪跨比相同的整体式钢筋混凝土空心剪力墙进行了比较。

装配式保温混凝土空心剪力墙接缝热桥区热工性能分析

在装配式墙体结构中引入玻化微珠保温混凝土空心剪力墙,对其热工性能进行了测试。研究结果表明:当环境温度上升后将使墙体的传热系数也明显增大,对墙体孔洞进行填充后能够减小传热系数,接缝热桥宽度增加将引起墙体传热系数增大的现象。采用50 mm厚的挤塑聚苯板作为墙体热桥的外保温结构能够显著减小墙体传热系数。在同样的温度工况下,未填充聚氨酯的FHSW-A1热桥与附近部位的表面温度都比填充了聚氨酯的FHSW-A2墙体表面温度更高。墙体FHSW-A2的热桥区域具有更集中的热流。采用挤塑聚苯板对FHSW-B的热桥作为外保温结构时,能够有效减小热桥与墙体之间的热阻差。

不同形式空心剪力墙建造模型对比分析

根据钢筋混凝土弹性理论、非线性理论和极限理论,运用有限单元法分析了不同形式的钢筋混凝土空心剪力墙在水平单向荷载下的受力变形。从理论角度进一步研究该类空心剪力墙在水平荷载作用下的开裂、变形及破坏全过程。空心剪力墙具有良好的延性和耗能性能。有限元分析结果与试验结果符合较好。

整体式中高钢筋混凝土空心剪力墙试验研究

通过对2个剪跨比为1.45的整体式中高钢筋混凝土空心剪力墙墙板在低周反复水平荷载作用下的试验,探讨了此类墙板的破坏机理、变形特征、截面钢筋的应变情况、耗能能力及延性。

装配式保温混凝土空心剪力墙结构竖向接缝热桥效应研究

装配式玻化微珠保温混凝土空心剪力墙结构竖向接缝会产生热桥效应。采用辅助热箱-热流计法对5片墙体的竖向接缝及其附近区域的热流密度、温度分布及传热系数进行测试和计算,研究了接缝宽度、孔洞填充保温材料、接缝设置保温层等条件对墙体热桥效应的影响。试验结果表明:空心孔洞填充聚氨酯保温材料可以使墙体的加权平均传热系数降低32.8%;接缝宽度由200 mm增大到250 mm时,热桥影响范围由3~7 cm增大到6~9.2 cm,但是接缝部位设置50 mm厚保温板可以消除热桥效应,使墙体的加权平均传热系数降低16%~18%;采用合理设计的装配式玻化微珠保温混凝土空心剪力墙结构能够适用于夏热冬冷地区的居住建筑,并满足相应的建筑节能设计标准。

保温混凝土空心剪力墙热工性能分析

建筑节能和建筑工业化是我国建筑产业的发展趋势,课题组结合我国的发展形势和自身对混凝土的研究,提出一种新型剪力墙结构体系——保温混凝土空心剪力墙结构体系。对保温混凝土空心剪力墙结构体系的热工性能试验和热分析模拟进行介绍及分析。以保温混凝土空心剪力墙为研究对象,采用热流计法,对2片足尺试件进行热工性能试验,并将试验测得的传热系数值与热分析模拟值进行对比分析。试验结果表明:夏热冬冷地区建筑体形系数≤0.4时,保温混凝土空心剪力墙可以满足当地节能设计要求;钢筋作为一种金属材料,使得混凝土墙体的传热系数增大,但是影响不大,传热系数提高5.5%;ANSYS数值仿真模拟墙体传热过程结果与试验结果拟合度高,误差为3.5%左右;如果在墙体空心间层内表面填充保温材料或者粘贴低辐射系数材料,墙体的热工性能将显著提高,完全可以满足夏热冬冷地区节能设计要求。

玻化微珠保温混凝土空心剪力墙抗震性能研究

玻化微珠保温混凝土空心剪力墙能够起到保温、隔热、隔音、减少混凝土用量、提高墙体变形和耗能能力等作用,具有显著的经济效益和社会效益。为研究玻化微珠保温混凝土空心剪力墙的抗震性能,制作了3个玻化微珠保温混凝土空心剪力墙试件,剪跨比分别为1.05、1.47、2.05,并对其进行水平低周往复荷载试验,同时利用ABAQUS软件进行数值模拟分析并进行承载力计算分析,研究得出试件承载力、滞回曲线、延性和耗能能力等性能指标。研究表明,普通剪力墙与玻化微珠保温混凝土空心剪力墙的受力机理相同,抗震性能相当,且提高剪跨比能够改善剪力墙的变形和耗能能力,但承载力有所下降。

空心剪力墙结构房屋动力特性试验研究

为了研究空心钢筋混凝土剪力墙结构小高层房屋的动力特性,进行了10层房屋1∶2.8比例模型的模态试验和拟动力试验,获得了结构的周期、振型、动力放大系数等参数.研究结果表明,这种空心剪力墙结构的动力特性有别于传统的剪力墙结构,性能更优于传统的剪力墙结构.

以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土大空心剪力墙抗震性能试验研究

进行了废弃铺路砖骨料物理性质试验、以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土基本力学性能试验,并研究了掺入聚丙烯纤维和粉煤灰后对其力学性能的影响。在此基础上提出了再生混凝土大空心剪力墙的设计思想,并对装配式再生混凝土大空心剪力墙进行了拟静力试验、有限元模拟以及内力计算,分析了以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土大空心剪力墙的承载力、破坏形态、滞回特性、刚度及其退化过程、延性、耗能能力等。结果表明:随着聚丙烯纤维的加入,再生混凝土的基本力学性能值都有了一定的提高。以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土大空心剪力墙具有较高的承载力与抗震性能。而且大空心剪力墙的理论计算结果、有限元模拟结果均与试验结果符合较好。

钢筋混凝土空心剪力墙的拓扑优化设计

传统现浇钢筋混凝土剪力墙结构具有自重大、刚度大、抗震作用大、延性差以及保温隔热性能低等建筑节能性能差等等诸多的缺点.随着建筑业的迅猛发展,大量的试验研究和有限元计算分析表明:钢筋混凝土空心剪力墙刚度小,延性好,是一种很好的节能性的延性剪力墙结构,更适用于高层建筑.本文主要利用ANSYS的结构拓扑优化模块对钢筋混凝土空心剪力墙的拓扑形状进行结构优化设计,建立以总体积为目标函数,以应力和变形状态变量为约束条件,以空心剪力墙孔洞的直径为优化变量的钢筋混凝土空心剪力墙的优化设计模型,并采用零阶方法进行优化设计和计算.