基于构件变形的全框支剪力墙结构抗震性能分析

以广州某典型地铁上盖全框支转换项目为基础,参考现行规范中对部分框支剪力墙结构的抗震等级和轴压比限值的要求,设计9个全框支剪力墙结构。通过基于构件变形的抗震性能评估方法,研究该结构体系在大震作用下的性能,并给出全框支剪力墙结构的抗震设计的合理化建议。结果表明:9个全框支剪力墙结构均能满足“小震不坏,大震不倒”的抗震设防要求以及“强转换弱上部”的抗震设计思想;在强震作用下,当转换层上部剪力墙屈服时,转换层及转换层以下部分不屈服,则全框支剪力墙结构的安全性与纯剪力墙结构一样。

基于某全框支剪力墙结构的大震动力弹塑性分析

全框支剪力墙结构指转换层及以下为框架及框支框架,转换层以上为剪力墙、框架-剪力墙或框架-筒体结构的带转换层的结构。本文通过PERFORM-3D有限元软件对某全框支剪力墙结构工程进行大震弹塑性时程分析,得到结构层间位移角、倾覆力矩等宏观指标沿楼层的分布规律,并进一步分析了转换梁、转换柱、剪力墙此类关键构件的性能状态,结果表明:该结构符合广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92—2021)中规定的全框支剪力墙结构设计原则及构造要求,避免了传统“上刚下柔”的设计;结构的弹塑性发展不显著,弹塑性耗能主要由连梁、钢筋混凝土框架梁承担,结构耗能机理合理,整体宏观损坏程度为轻微~轻度损坏,说明本工程的抗震设计是安全可靠的。

夹心保温双面叠合剪力墙受力性能研究进展

随着劳动力成本的快速攀升与人口红利的消失,传统的国家建筑产业面临转型,预制装配式建筑在实际工程中的应用日趋广泛。其中夹心保温双面叠合剪力墙结构体系规避了原有灌浆套筒连接质量控制不稳定的弊端,既具有良好的整体工作性能,又能做到结构与保温一体化,与结构同寿命周期,因此成为近几年应用与研究的热点。整理归纳了国内外有关夹心保温双面叠合剪力墙的受力性能研究进展,并总结了现阶段在国内推广应用过程中存在的关键性问题,主要包括水平拼缝与竖向拼缝处的连接节点构造创新、夹心保温剪力墙保温连接件创新、剪力墙湿传递和温度荷载效应研究与组合式受力墙板研究等,为促进夹心保温双面叠合剪力墙在的研究发展和工程应用提供参考。

290厚剪切型破坏模式砌块整浇墙耗能性能研究

通过6片足尺发生剪切破坏模式的砌块整浇墙低周往复荷载试验,研究了在压弯剪复合受力下墙体的耗能性能。基于试验得到墙体滞回曲线,计算各个墙体的累积耗散能和单圈耗散能,二者均随着位移的增大而线性增长,但前者的增长速度更快,表明随着墙体进入非弹性阶段,耗能能力增长速度逐渐减慢。针对各个试件的标准化累积耗能进行回归分析,得到满足线性增长规律的耗能方程。研究结果表明：能量耗散系数和等效黏滞阻尼比均随着位移的增大基本保持不变,等效黏滞阻尼比的范围大约在6%~16%之间。通过能量耗散系数、等效黏滞阻尼比和功比指数三个参数对比各个墙体的耗能能力,得出高宽比对剪切破坏模式墙体的耗能性能影响较大,而竖向压应力的影响较小,可以忽略不计。

BIM技术在全装配式混凝土剪力墙结构工程中的应用

研究了BIM技术在在全装配式混凝土剪力墙结构工程中的应用。借助标准化BIM模型库,采用组合式设计方法,在BIM模型数据库将根据相应的标准化模型选择最适合的组合方案,从而对于各个混凝土建筑户型进行多样化的组合选择和考虑设计;各专业内部及专业之间的冲突在BIM平台进行协同,对设计流程进行优化,使设计效率得到提高;以BIM为基础的混凝土剪力墙构件设计步骤进行优化改革,对于其中的各个专业要求和规范进行了更完善的补充,最大程度的保障了我们建筑构件在设计步骤上流程更加合理优化,质量控制更为全面,为同类工程应用BIM技术提供了参考。

砌块整浇墙骨架曲线影响因素分析

为确定290 mm厚砌块整浇墙在不同破坏模式下的抗剪性能和变形能力,完成了10片足尺290 mm厚全灌芯配筋砌块砌体剪力墙低周往复荷载试验.试验中采用1 000 kN千斤顶施加竖向力,630 kN液压伺服水平作动器施加水平力,研究墙体在压弯剪共同作用下的抗震性能.利用试验记录提出的骨架曲线,研究了竖向压应力、水平配筋、竖向配筋等参数对该种墙体骨架曲线的影响.试验结果表明:在一定范围内,随着竖向压应力提高,墙体受剪承载力和变形能力都有提高;水平配筋对墙体抗剪性能的影响与墙体破坏模式有关,当墙体发生剪切破坏时具有较高水平配筋率的墙体抗剪能力较高但延性较差,而墙体发生弯曲破坏时延性却较好;竖向配筋对墙体抗剪承载力影响显著,对墙体延性的影响与所受竖向压应力大小有关.

砌块整浇墙刚度衰减研究

基于40片足尺全灌芯配筋砌块砌体体剪力墙低周往复荷载试验的结果,研究此种墙体的刚度衰减规律.将墙体按照破坏模式分为两类,分别是剪切型和弯曲型,利用试验得到的墙体滞回曲线,计算出不同位移时的刚度,探寻墙体刚度与顶点位移变化规律.通过数据回归,得到不同破坏模式下此种墙体的刚度衰减方程.研究结果表明:此种墙体的刚度随着位移的增大而逐渐减小;在加载初期,墙体刚度衰减迅速,随着位移增大,刚度衰减缓慢,逐渐趋于稳定;衰减方程满足指数函数;当位移较小时,与剪切型相比,弯曲型墙体的刚度衰减速度更快,当位移较大时,二者趋于一致.

全预制装配剪力墙结构节点性能试验研究

通过5个足尺全预制装配剪力墙结构的T形外墙、梁、板节点试件的低周反复荷载试验研究,对比分析了预制装配式节点与现浇节点的承载力、耗能、延性及滞回特性。试验结果表明,全预制装配剪力墙结构(NPC体系)可以达到与现浇结构相同或相近的承载能力以及抗震耗能能力。

髙预制率装配整体式剪力墙结构技术研究——以上海某高层住宅为例

上海某髙预制率装配整体式剪力墙结构高层住宅,针对髙预制率要求,采用预制外墙板、预制剪力墙、预制楼梯、全预制阳台、预制叠合板的装配方案,满足了预制率30. 0%及预制外墙面积比50. 0%的要求,介绍了装配整体式剪力墙结构的拆分方案、预制构件深化设计及施工关键技术要点。

基于数值模拟的大采高工作面煤壁片帮机理研究

针对8105大采高综放工作面的煤壁片帮控制问题,充分利用文献检索、现场调研、理论分析、数值模拟等工具,分析了煤壁顶部三角煤块剪切破坏的发展过程及影响因素,使用UDEC数值模拟软件对机采高度对煤壁片帮的影响情况进行模拟研究,对保持煤壁稳定性及采场支架—围岩系统管理提出合理化建议,保障了8105大采高综放工作面的高产高效生产。

某科技文化中心斜柱框架-剪力墙结构设计

本文以某科技文化中心斜柱框架-剪力墙结构设计为实例,分析了与传统框架、框剪结构相比,框架柱均为斜柱时结构在重力作用及地震作用下受力的特殊差异。总结了此类全斜柱框架的一般分析流程,主要包括:结构选型、结构整体受力、斜柱构件受力、框架梁受力、楼板受力、沉降、弹塑性地震损伤等分析,以及重要节点有限元分析,并进行了多软件对比分析。通过上述流程分析设计,各项指标及受力情况均可满足规范要求,同时可以实现建筑形体的创新变化。

全预制轻型预应力UHPC薄壁盖梁抗剪性能试验

为解决桥梁装配式施工中传统混凝土盖梁自重过大、整体吊装困难的难题,提出全预制轻型部分预应力超高性能混凝土(Ultra-high-performance Concrete,UHPC)薄壁盖梁的设计方案。为研究UHPC薄壁盖梁的斜截面抗裂性能及抗剪承载力,完成1根相似比1∶2的大比例UHPC薄壁盖梁共2次模型试验,获得模型从加载到破坏全过程的开裂和破坏荷载、裂缝和变形分布规律等关键试验结果;分析梁体应变、预应力、裂缝的分布规律,考虑UHPC的应变硬化特征,基于材料力学公式提出斜截面开裂剪力的理论计算方法,考虑UHPC结构裂缝分布和结构形状系数等,提出斜裂缝宽度的计算公式。按照不同规范对UHPC盖梁抗剪承载力进行计算对比,以法国UHPC规范为基础,对比分析UHPC基体、箍筋、钢纤维及纵筋销栓作用对结构抗剪承载能力的影响程度。研究结果表明:计算结果与模型的开裂剪力以及裂缝宽度吻合良好;各国规范均低估了UHPC结构的抗剪承载能力;提出的UHPC盖梁具有自重轻、施工快捷等特点,充分利用了UHPC的超高抗拉性能和应变硬化特征,具有优异的斜截面抗裂性能以及抗剪性能;建议取消弯起钢筋、适当增加预应力筋,浇筑UHPC时应增设抗浮措施等。研究成果可为UHPC盖梁的应用提供参考。

砌块整浇墙刚度损伤模型研究

为确定290 mm厚砌块整浇墙刚度损伤演化规律,根据10片足尺290 mm厚全灌芯配筋砌块砌体剪力墙在压弯剪共同作用下的拟静力试验,通过两个一维细观统计损伤模型,结合墙体刚度衰减规律,建立了适用于此种墙体的刚度损伤演化方程。以细观单元体服从对数正态分布和Weibull分布来描述复合材料的非均匀性,利用模拟砌块整浇墙的骨架曲线,确定模型参数,验证了模型的合理性。研究结果表明:两种分布模式确定的刚度损伤因子存在一定差别,尤其在模拟发生弯曲破坏墙体的骨架曲线中差别较大;利用刚度统计损伤模型确定损伤因子,综合考虑了墙体在压弯剪共同作用下的受力特点,较单轴或双轴砌体受压本构模型更能全面地反映墙体的受力特征;由对数正态分布模式确定的损伤因子,更适于模拟此种墙体的骨架曲线。

TOD全框支剪力墙结构设计若干难点热点问题探讨

根据对TOD全框支剪力墙结构设计的若干实践,提出该种结构体系的特点、难点和热点,包括楼层刚度比、受剪承载力比、柱与剪力墙的本质特征与角色变换、与"鸡腿式"结构的区别、框支柱顶屈服对结构安全的影响、车辆段先行设计做法等问题,并对难点热点问题通过推理分析、算例对比、工程实例验证等方法进行了深入探讨。建议采用拉弯或压弯承载力计算TOD全框支剪力墙结构的层间承载力比;《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)附录E中的等效剪切刚度近似公式在某种情形下与实际存在较大偏差;从受力和变形本质特征的角度看,柱与墙常常发生角色变换,无论柱还是墙,其本身均可用杆单元或墙单元模拟,但需注意单元无几何尺寸方向对梁跨度引起的偏差;全框支剪力墙结构在结构形式、承载力和刚度突变的关系及产生原因、抗震能力等方面均不同于"鸡腿式"柔性底框结构;在强震作用下,框支柱顶端可允许先于转换梁屈服;建议以初步建筑方案整体建模计算的构件最大内力和配筋结果为基准,对可能影响范围的车辆段结构进行设计。