钢框架-混凝土剪力墙混合结构连续化计算方法

提出了钢框架-混凝土剪力墙混合结构体系的一种连续化的计算方法,该方法考虑了这种结构中钢框架部分节点柔性连接,推导了考虑节点柔性连接时,钢框架-混凝土剪力墙混合结构中钢框架部分的层抗侧刚度.

高层钢框架-混凝土剪力墙结构的超级单元法

提出了一种考虑钢框架节点柔性、梁柱pδ效应、结构PΔ效应和剪切变形的高层钢框架混凝土剪力墙结构体系的超级单元法计算方法。推导了考虑四种因素情况下,高层钢框架混凝土剪力墙的钢框架部分层抗侧刚度及钢框架混凝土剪力墙结构的超级单元刚度矩阵。

基于增量动力分析的钢框架-混凝土剪力墙结构地震易损性

易损性是结构本身的一个特性,是结构在不同地震强度指标作用下,达到特定失效状态或性能水平的可能性。建立钢框架-混凝土剪力墙结构的非线性分析模型,采用增量动力分析方法对结构进行地震易损性研究,提出地震需求参数与地震动强度指标之间的关系,绘制易损性曲线;并结合地震倒塌储备系数对结构的抗震能力进行定量分析。结果表明:结构在立即使用状态时,易损性曲线斜率较大,曲线较陡,说明结构在震后不需经过修理仍可使用,随着谱加速度的增大,结构的超越概率急剧上升。结构在防止倒塌和整体失稳状态时,曲线走势趋于平缓,说明结构进入弹塑性状态后,耗能能力显著增强,结构的抗震倒塌能力可以满足规范要求。倒塌储备系数与结构的倒塌能力呈正相关变化趋势。研究结果为结构的抗震及倒塌能力评估提供参考。

锦绣中环大厦钢框架-混凝土剪力墙结构设计

长沙锦绣中环大厦原设计为 2 4层混凝土框架 剪力墙结构 ,施工至层 1 3后 ,改为 2 8层钢框架 混凝土剪力墙结构。简要地介绍了这一工程的设计特点和构造处理措施 ,并对两种结构方案进行了比较 ,论证了钢结构方案的优越性。

钢管混凝土键连接框架梁和剪力墙的受剪性能

目的 研究钢管混凝土键连接框架梁和剪力墙的受剪性能,为工程应用提供设计依据。方法 应用有限元分析软件ABAQUS对比钢管混凝土键连接与现浇连接梁墙的结构受剪性能,分析前者受剪机理及不同因素对受剪性能的影响。结果 钢管混凝土键连接梁墙的结构承载力和延性系数较现浇结构分别提高约10%和34%;钢材强度从Q235到Q390,初始刚度增加8.44%;截面高度从100 mm到120 mm,延性系数提高17.73%;截面厚度每增加2 mm,承载力提高约15%;截面长度和混凝土强度等级对承载力、初始刚度和延性系数的影响均小于15%,纵向距离对其受剪性能几乎无影响。结论 采用钢管混凝土键连接梁墙的结构总体受剪性能优于现浇结构;钢材强度和截面厚度分别是影响初始刚度和承载力的主要因素。

钢框架-灌浆轻钢剪力墙结构抗震性能试验研究

对钢框架-灌浆轻钢剪力墙结构足尺试件进行了水平低周往复加载试验,研究了灌浆轻钢剪力墙与钢框架的耦合效应,分析了结构的破坏模式、受力特征和耗能机理,得到了结构的承载能力、抗侧刚度、延性及耗能能力等。通过与纯钢框架及冷弯薄壁型钢灌浆墙体结构的试验结果对比,发现灌浆轻钢剪力墙通过自攻螺钉采用内嵌的方式与钢框架连接,二者具有良好的协同工作性能,框剪结构的抗剪承载力和抗侧刚度分别是钢框与墙体对应值之和的1.50倍和1.64倍,结构延性系数达5.42,抗震性能优良,研究结果可为该类结构的设计研究提供科学基础。

预制轻钢轻混凝土剪力墙-楼板连接部抗剪性能试验研究

提出一种装配式轻钢轻混凝土剪力墙与混凝土楼板的装配连接方式,为研究该连接节点的抗剪性能,开展了4个墙体-楼板连接试件的低周往复加载试验,分析了连接节点的滞回性能、刚度退化、延性、耗能能力及承载力性能。结果表明:不同连接构造形式对墙体-楼板连接节点的承载力影响显著,抗剪螺栓能有效提高节点的刚度与水平抗剪承载力;承载力分析结果显示,设有抗剪螺栓的连接节点承载力比预制墙体抗剪承载力高了34.3%,满足节点承载力要求,最后给出了装配式轻钢轻混凝土墙-楼板连接节点设计建议。

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。

钢框架+钢管混凝土束剪力墙结构装配式施工研究

以某市场升级改造工程为实例进行分析,研究钢框架和钢管混凝土束剪力墙结构体系在装配式施工中的应用。该工程采用了多层结构,其中地上主体结构采用了创新的钢框架和钢管混凝土束剪力墙结构,并详细探讨了该结构体系的结构优势以及装配率的计算方法。研究表明,钢管混凝土束组合结构住宅体系具有抗震性能好、施工周期缩短、工业化生产、现场装配化施工、节能环保等优点,对提高建筑工程的质量和效率具有重要意义。

外剪力墙-内框架混凝土结构的振动台试验研究

为了研究外剪力墙-内框架混凝土结构这一新型结构体系的抗震性能,基于原型设计了1/7比例的16层模型,选取了LANDERS波、SFERN波和一组人工波进行了振动台试验.分析了结构的破坏现象、动力特性、加速度反应、位移响应及应变反应,根据层间位移角并结合试验现象综合评估了其抗震性能.结果显示:在7度频遇地震和7度基本地震作用下结构表面未观察到裂缝,基本频率下降不超过2%;在7度罕遇地震作用下,模型刚度线性退化,仅第2层顶部转角墙连梁端部出现竖向微裂缝,层间位移小于规范规定的弹塑性限值,结构受到轻微破坏;在8度罕遇地震作用下,裂缝进一步发展,最大层间位移角达到1/72,结构破坏程度加剧;在8度半罕遇地震作用下,3层连梁端部彻底开裂、剪力墙底部水平贯穿,结构受损严重但未倒塌.结构下部Y方向的抗侧刚度不足,若适当加强底部,则结构的整体抗震性能可进一步提高.综合来看,外剪力墙-内框架结构体系能够满足我国现行抗震规范“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求.剪力墙刚度远大于内部框架柱,所以地震作用主要由外部剪力墙承担,内部框架柱在试验结束后仍保持完好,说明该结构体系能够在满足我国现行抗震规范基本要求的基础上实现内部空间的灵活划分.

水平荷载下装配式钢-混凝土组合管剪力墙受力性能有限元分析

在3个剪跨比为1.65、轴压比为0.2的装配式钢-混凝土组合管(SRCT)剪力墙试件的低周往复加载试验基础上,选用合适的单元类型和材料本构关系等,建立了SRCT剪力墙的非线性数值分析模型。考察了轴压比、混凝土强度、钢材强度及拉结筋布置方式等对SRCT剪力墙水平荷载下受力性能的影响。结果表明:数值分析方法计算值与试验值吻合良好,可以较好地用于SRCT剪力墙在水平荷载下的受力分析;随着轴压比、混凝土强度及钢材强度的提高,SRCT剪力墙峰值承载力及初始刚度均有提高,但位移延性降低;梅花式拉结筋布置的SRCT剪力墙与并列式布置形式的SRCT剪力墙初始刚度和承载力相差不大,但位移延性大于并列式布置形式的SRCT剪力墙;在试验和数值分析的基础上给出影响SRCT剪力墙受力性能主要参数的取值范围。

某消能减震钢筋混凝土框架-剪力墙结构弹塑性时程分析

采用新近开发的合理的结构数值分析模型,建立了某实际高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构的有限元分析模型。在此基础上对原结构和布置了非线性粘滞流体阻尼器的减震结构均进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。利用数值分析模型的非线性计算能力和有限元分析软件的后处理功能,获得了最大层间位移分布、基底剪力时程和损伤分布与发展等多项结构地震响应结果。通过对比分析原结构和减震结构的相关结果,表明采用非线性粘滞流体阻尼器这一减震方案可以有效降低结构地震响应,提高结构的整体抗震性能,具有良好的减震效果。

钢筋混凝土框架-剪力墙结构推覆分析

结合新建筑抗震设计规范的要求,采用自编的高层结构三维推覆分析程序(TBPOA)对某复杂体型的高层建筑框架剪力墙结构进行了三维推覆分析研究,对该结构进行了结构抗震整体性能和局部性能的评价。研究结果表明,满足小震强度设计要求并按构造要求配筋的钢筋混凝土柱,在大震作用时可能有部分构件难以满足变形要求,通过推覆分析对构件和结构的变形性能进行评估是很有必要的。

新型钢管混凝土端柱-带钢斜撑混凝土剪力墙设计方法研究

为满足在多层建筑底部设置大跨空间的建筑功能布局,国家会议中心二期项目结构设计采用了大跨多层叠合布置的结构体系。为满足转换桁架支座刚性连接要求、同时提高转换层抗侧刚度,采用了一种新型钢管混凝土端柱-带钢斜撑混凝土剪力墙作为转换桁架支承构件及结构主要抗侧力构件。针对本项目新型组合剪力墙构件进行了缩尺模型拟静力试验研究,包括破坏形态、刚度、承载能力等;根据试验结果,结合现行规范要求,提出了该新型组合剪力墙简化设计方法及截面控制要求并在设计中有针对性的采取了构造加强措施。研究显示,国家会议中心二期项目采用的新型钢管混凝土端柱-带钢斜撑混凝土剪力墙具有良好的受力性能,承载力及刚度均大幅提高,满足工程实际需求。

钢筋混凝土框架-剪力墙结构中框架的地震层剪力

通过采用静力弹塑性分析 (Push over)方法对框架 剪力墙结构进行全过程分析 ,考察了不同刚度特征值、不同楼层数、不同侧移允许值对于考虑剪力墙刚度退化时框 剪结构内力的影响 ,其中楼层数的影响并不大 。

钢筋混凝土框架-剪力墙结构拟三维非线性地震反应分析

将基于自平衡力的钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构的非线性地震反应分析组合在一起，构成框架－剪力墙结构的二维非线性地震反应分析，然后在二维分析模型上加上横向框架梁的空间约束作用，给出了钢筋混凝土框架一剪力墙结构的拟三维非线性地震反应分析．最后用此拟三维分析方法对美日合作研究试验的结构进行了分析，评价了分析预测和试验的反应结果。

方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙抗震性能试验研究

对3个单跨两层1∶3比例的方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙试件进行了低周反复荷载试验,研究了十字加劲薄钢板剪力墙的抗震性能,并与方钢管混凝土框架-非加劲薄钢板剪力墙比较。对比了框架梁柱内隔板式节点与穿芯高强螺栓-端板节点对结构性能的影响。得到了方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移及抗震性能指标等,分析了结构的破坏特征、延性、耗能能力、承载能力及刚度退化等力学性能。结果表明,方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有良好的抗震性能;十字加劲肋限制了薄钢板剪力墙的面外变形,提高了其承载力与耗能能力,但对整体刚度影响较小;穿芯高强螺栓-端板节点提高了结构的承载力与刚度。

拉筋对两层两跨钢-混凝土组合框架结构抗震性能的影响

该文开展了2榀2层2跨缩尺比例为2/5的水平往复荷载下方钢管混凝土柱-钢混凝土组合梁平面框架滞回性能试验研究,分析了柱端拉筋强柱构造对钢-混凝土组合框架结构抗震性能的影响。运用有限元软件ABAQUS建立该平面框架有限元模型,在试验验证的基础上开展柱端拉筋等效配箍率对组合平面框架抗震性能影响规律的研究。分析结果表明:柱端拉筋降低了钢管与混凝土之间的滑移、约束混凝土并加强了钢管对混凝土的约束作用,进而提高了柱端抗弯承载力与耗能能力,间接改变了梁柱线刚度比和抗弯承载力比,挖掘了钢梁的耗能潜力;柱端拉筋强柱构造措施有效提高了钢-混凝土组合平面框架结构的刚度、承载力和耗能能力,分别达70%、20%和50%以上。

内置分块波纹钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能分析

传统的钢板-混凝土组合剪力墙构造复杂、现场施工难度大,由于连续的钢板将剪力墙的混凝土一分为二,还可能导致墙体整体性变差。为克服上述缺陷,本文提出了一种内置分块波纹钢板的新型钢-混凝土组合剪力墙,并对其抗震性能进行了数值分析。基于ABAQUS有限元计算软件,首先验证了本文提出的建模方法的可靠性,进一步建立了内置水平、竖向分块波纹钢板-混凝土组合剪力墙的非线性数值分析模型。计算结果表明:墙体的滞回曲线饱满,具有良好的延性及耗能能力;波纹钢板的放置方向对墙体性能的影响很小;加大轴压比或减小高宽比都会降低墙体的延性。

高层建筑钢框架-钢剪力墙设计存在的问题及应对策略

结构设计领域有这样一个分支,他们强调建设高效性、空间多样性、材料利用率高、环保可再利用,而钢结构建筑正好符合以上各点要求。近年来我国的钢结构建筑得到了迅速地发展,它是一种常用的建筑结构形式,在工业厂房、公共建筑、以及居民住宅中得到了广泛的应用。与传统的钢筋混凝土框架结构比较,钢结构建筑既有更好的抗震性能,又有施工高效便捷、外形多样美观等优点。笔者在本文试图通过实际工程设计案例,来共同探讨其中一个比较特别的类型“钢框架-钢剪力墙”结构的体系特点、存在的问题、设计应对的策略。