轻钢骨混凝土剪力墙延性的非线性有限元分析

轻钢骨混凝土剪力墙结构作为新型结构在工程界要得到认同并推广使用,必须对该结构的各项性能指标进行系统的试验研究和理论分析。本文应用ADINA有限元软件对轻钢骨混凝土剪力墙延性进行非线性有限元分析,根据不同的高宽比、轴压比、轻钢骨配筋率以及端部配筋模型的计算结果,对该结构体系的延性及其破坏形态进行综合分析,并对轻钢骨混凝土剪力墙轴压比设计提出建议。分析结果表明,高宽比主要控制轻钢骨混凝土剪力墙的破坏形态,轴压比对其结构的延性的影响最为显著,而端部配筋对其延性影响不大。

轻钢骨混凝土剪力墙结构抗震性能的试验

根据我国产业政策和建筑节能的要求,在主要城市取消和限制使用黏土砖建设多层建筑,为此提出一种新型结构即轻钢骨混凝土剪力墙结构取代砖混结构,并对该类墙体的抗震性能进行试验研究。通过5个缩尺轻钢骨混凝土剪力墙在低周反复荷载下的试验,对其承载力、破坏形态、滞回性能、耗能性、延性及其刚度退化情况等进行分析。研究结果表明,该类结构的受力性能良好,满足抗震性能要求。

X型骨架的装配式钢骨混凝土剪力墙抗震性能研究

为探究轴压比和含钢率对X型骨架的装配式钢骨混凝土剪力墙抗震性能的影响,建立了不同参数的剪力墙数值模型进行数值试验,对比分析具有不同轴压比和含钢率的剪力墙数值模型在低周往复荷载下的数值试验结果。研究表明:增大轴压比,会降低X型骨架的装配式钢骨混凝土剪力墙的耗能能力与变形能力,并且加快了剪力墙刚度退化;增大腹杆的含钢率,可提高剪力墙的耗能能力、承载能力与刚度;增大端柱的含钢率,能显著提高剪力墙的承载力与刚度;综合对比分析,增大含钢率均可提升X型骨架的装配式钢骨混凝土剪力墙的抗震性能,但增大端柱含钢率较优。本研究对以后的理论研究和工程应用具有一定参考价值。

高轴压比钢骨混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究高轴压比钢骨混凝土剪力墙的抗震性能,完成了6片剪跨比为2.43、轴压比试验值为0.33-0.35的钢筋、钢骨和钢管混凝土剪力墙试件的往复水平力加载试验。试验表明：试件的纵筋和钢骨（钢管）受压屈服先于受拉屈服。试件的破坏形态为底部混凝土压碎剥落,约束边缘构件内的纵筋和钢骨（钢管）压曲,试件丧失竖向承载力。钢骨和钢管提高了试件的正截面承载力,且随位移增大试件能稳定地保持最大承载力。配置工字钢、槽钢和方钢管的试件的极限位移角为1/73-1/59,与钢筋混凝土试件基本相同;配置圆钢管的试件的极限位移角达1/44,墙端约束边缘构件配置圆钢管对提高高轴压比剪力墙的变形能力有显著作用。根据试验结果,提出了高轴压比钢骨混凝土剪力墙屈服、承载力极限状态和变形极限状态的截面应变、应力分布,建立了正截面承载力的计算式和顶点水平位移计算式,计算结果与试验结果符合较好。

轻钢构架钢骨混凝土剪力墙抗震性能试验

为研究轻钢构架钢骨混凝土剪力墙的破坏形态、滞回特性、承载能力及变形能力等抗震性能,完成了8个剪跨比为2.25试件的拟静力试验。结果表明:试件的破坏形态为压弯破坏,轴压比高的试件墙底混凝土破坏的程度比轴压比低的试件严重;顶点水平力-位移滞回曲线比较饱满,具有较长的峰值承载力稳定段;轴力作用下的受弯承载力试验值大于计算值;极限位移角大于1/100,变形能力随轴压比的增大而减小,边缘构件配箍特征值大的高轴压比墙,同样具有大的变形能力。轻钢构架钢骨混凝土剪力墙的受弯承载力可按钢筋混凝土剪力墙计算,钢骨用等面积钢筋代替,并可考虑轻钢构架C形钢和竖向钢筋的作用。

直接基于位移的钢骨混凝土剪力墙结构抗震设计方法研究

对钢骨混凝土剪力墙结构直接基于位移的设计方法进行了研究。提出将型钢混凝土结构的性能水平划分为"使用良好、生命安全、防止倒塌"三个性能水平,通过统计分析提出了钢骨混凝土剪力墙结构各性能水平的层间位移角限值,然后通过钢骨剪力墙结构的侧移模式求出目标位移,将多自由度体系转换为等效单自由度体系,由结构位移反应谱得到等效周期,从而得出结构基底剪力,对钢骨剪力墙进行承载力和变形能力设计。通过算例介绍了该设计方法的全过程,并用静力弹塑性分析方法进行了验证,说明了方法的可靠性。为钢骨混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计提供了一个可供参考的思路。

钢骨混凝土剪力墙地震损伤性能分析

根据钢骨混凝土剪力墙的试验结果,对构件在反复水平荷载作用下的损伤过程和累积滞回耗能进行了研究。分析了构件的裂缝开展过程及破坏性态,将剪力墙损伤发展分为三个阶段;给出了累积滞回耗能随加载循环水平的变化规律,得到了配箍率、配钢率对累积滞回耗能的影响。根据现有的损伤模型,对剪力墙试件的损伤指数进行了比较,提出各参数的计算方法,并对损伤模型进行了修正,使其适合于剪力墙的损伤评估。根据墙体不同阶段的损伤程度,将钢骨混凝土剪力墙结构的性能划分为使用良好、保证人身安全和防止倒塌三个性能水平,提出用损伤指数作为剪力墙结构的性能控制指标,给出不同性能水平下的宏观描述和相应的损伤指数,为钢骨混凝土剪力墙结构基于损伤的性能设计方法提供了依据。

广州港湾广场主塔楼SRC结构设计

港湾广场位于广州市珠江边,主塔楼27层,总高度99.90m。介绍了工程设计的关键问题:基坑支护、超长地下室无缝设计、主塔结构体系计算分析、典型节点分析与试验。重点介绍由于新颖独特的建筑方案导致平面抗震不规则的解决思路以及具有自立知识产权的不穿心牛腿新型节点。

网新准乾科研用房A3楼结构设计

网新准乾科研用房A3楼为大悬挑结构,存在多项抗震超限情况,属于特别不规则结构。工程采用钢框架+中心支撑-钢板组合剪力墙/钢骨混凝土剪力墙的混合结构体系。选择合适的性能目标,对结构整体与构件进行各项抗震性能化计算、弹塑性动力时程分析、楼板弹塑性分析,并对特殊节点进行分析。结果表明,此类大悬挑结构中采用钢板组合剪力墙+中心支撑的结构形式,在重力荷载和大震作用下均能表现出良好的性能。

一字型剪力墙的设计思考

高层住宅中出现了翼缘长度不足的剪力墙和一字型剪力墙,本文从满足墙体稳定时的容许承载力设计值及其轴压比入手,提出了通过在墙体两端设置型钢进而提高剪力墙延性的设计思路。

法门寺合十舍利塔主塔结构设计

法门寺合十舍利塔位于陕西省宝鸡市扶风县,属连体、侧向刚度不均匀、带转换构件的超限高层。主塔采用大直径钻孔灌注桩,桩端及桩侧后注浆。根据风洞及振动台试验结果,按照设防地震下(即中震)弹性的性能化抗震设计目标进行设计。主要抗侧力构件为斜向钢骨混凝土剪力墙。配合施工进行预变形分析和施工验算,采用施工临时桁架支撑连体下两侧斜筒,采用热熔法放张水平施工桁架。工程在汶川地震时结构完好,经受了检验。

玉和苑高层钢结构住宅设计

玉和苑高层钢结构住宅高48.45m,地下一层,地上16层,采用钢框架-混凝土核心筒结构体系,该结构体系具有优越的抗震性能,良好的居住舒适度和合理的技术经济指标。

乌鲁木齐市文化中心美术馆结构设计

乌鲁木齐市文化中心重要场馆之一的美术馆结构主体高度45m(不含屋盖造型网架高度),采用框架-剪力墙结构体系,建筑呈"圆蛋形"平面布局且从结构2层开始逐层外伸形成"上大下小"不利于抗震的建筑体型。本工程建设地点位于地震断裂带附近,地震烈度很高,且地基为深厚的自重湿陷性黄土场地且上部结构体型复杂,在结构的设计过程中遇到了较多的技术难题。重点介绍本工程结构抗震性能设计以及针对本工程的技术难点所采取的结构技术处理措施,有效地解决了本工程结构设计中的技术难题。