HR-EPS模块剪力墙轴心受压承载力试验研究

HR-EPS模块剪力墙由于中间有芯肋、混凝土不连续、钢筋和混凝土的粘结作用削弱都会造成墙体截面损伤,因此会直接影响墙体的竖向承载力。通过试验研究和数值模拟相结合的方法对HR-EPS模块剪力墙的轴心受压承载力进行研究。研究结果表明:(1)从开始加载到墙体破坏之前,墙体的侧向位移值变化幅度很小;在试件接近达到破坏荷载时,钢筋和混凝土应变达到最大值,说明轴心受压墙体具有较高的竖向承载能力和抵抗变形的能力;(2)墙体的承载力随着钢筋含量的增加而增加;(3)由模拟和试验测得的荷载-位移曲线及钢筋和混凝土的应变曲线基本吻合,表明通过合理的混凝土本构关系基本能满足模型的要求。同时根据以上研究结果推导出了HR-EPS模块剪力墙受压承载力公式。

足尺HR-EPS模块剪力墙抗震性能试验研究

为评价HR-EPS(Hai Rong-Expanded Polystyrene)模块剪力墙结构的抗震性能,通过试验与数值模拟相结合的方法,对配筋率及轴压比不同的足尺HR-EPS模块剪力墙试件进行抗震性能研究。研究结果表明:墙体配筋率的提高,可以大幅增强足尺HR-EPS模块剪力墙的水平承载力;随着墙体配筋率的增加,墙体的刚度、位移延性系数以及耗能能力均有所增加,刚度退化速率有所降低;模拟结果与试验数据基本吻合,适当地增加轴压比可提高试件的耗能能力及其刚度,使其抗震性能有所提升;并根据试验结果对已有公式进行修正,给出了足尺HR-EPS模块剪力墙抗剪承载力计算公式。

HR-EPS模块复合保温剪力墙基本力学性能研究

鉴于HR-EPS模块混凝土中间有芯肋,在剪力墙设计中需对其抗压强度折减。为此设计并完成了30块400 mm×250 mm×600 mm混凝土强度等级为C35的HR-EPS模块复合保温剪力墙的抗压强度的试验,并以普通混凝土试件作为基准对比分析。试验得出EPS模块混凝土试块和普通混凝土试块的破坏过程、破坏形态及极限破坏荷载。通过试验数据分析得出EPS模块混凝土抗压强度折减系数,EPS模块混凝土的应力-应变曲线,提出计算中EPS模块混凝土实际受压区曲线应力图形的简化。

HR-EPS模块复合保温剪力墙稳定性研究

基于压杆稳定的欧拉公式,借助于能量准则,计算得到HR-EPS模块剪力墙失稳时的临界荷载及最大侧向变形,然后利用有限元软件对HR-EPS模块剪力墙进行研究。研究结果表明:利用ABAQUS有限元软件分析的墙体在临界荷载作用下的最大侧向变形和理论计算的结果基本相符合,两者可以相互印证;有洞口的剪力墙,无论剪力墙洞口的形状如何,其在临界荷载下的侧向变形都会变大,而相应的稳定性就会大大的降低;剪力墙在平面外的弯曲刚度越小,墙体越容易失稳,在失稳的时候变形也越大。

不同轴压比下HR-EPS模块剪力墙抗震性能研究

为研究足尺HR-EPS模块剪力墙试件在不同轴压比下的抗震性能,文中通过低周往复荷载试验和有限元模拟结合的方法,开展了足尺HR-EPS模块剪力墙试件在不同轴压比下的抗震性能分析,获得试件的不同抗震性能指标,结果表明增大轴压比可以在一定程度上使试件的极限承载力增强,但会有一个上限值,超过这个上限值会使破坏具有一定脆性;与小轴压比墙体相比,大轴压比墙体的刚度退化速度在加载的前期稍显迅速;模拟结果与试验数据基本一致,适当增大轴压比使滞回曲线更加圆滑。获得不同轴压比下剪力墙的耗能能力和位移延性,为HR-EPS模块剪力墙的抗震性能提供数据依据,在实际工程应用奠定基础。

模块化冷弯薄壁型钢结构体系低层村镇住宅设计研究

在传统冷弯薄壁型钢结构体系的基础上,从模块化、装配化角度出发,提出了一种适用于低层村镇住宅的新型结构体系——模块化冷弯薄壁型钢结构体系。首先,简述了墙体模块单元的构成,给出了7种通用标准化墙体模块单元,并介绍了基于通用标准化模块单元的村镇模块化户型构建原则及过程;其次,详述了便于快速装配安装的标准墙体单元间模块化连接方式,对模块连接节点进行了受力分析及数值模拟,并给出了模块化冷弯薄壁型钢结构体系构建的原则;最后,重点介绍了适用于所有冷弯薄壁型钢结构体系的抗剪墙长简化设计方法以及基于模块化冷弯薄壁结构体系的抗剪墙长设计方法,并通过实际案例详述了墙长确定过程,同时对比了不同计算方法的抗剪墙长,进一步验证了所提出的抗剪墙长简化设计方法的可行性。结果表明:所提出的模块化冷弯薄壁型钢结构体系可大幅提高冷弯薄壁型钢结构低层村镇住宅的工业化和产品化水平,大幅缩减了工期;所提出的抗剪墙长简化设计方法可显著降低设计门槛,便于该类体系的推广应用。

模块装配式防屈曲钢板剪力墙抗剪研究

目前传统的防屈曲钢板剪力墙结构设计研究大多倾向整体构造,而忽视了模块化装配化设计研究。文中现针对一组最佳模块装配式防屈曲钢板剪力墙试验结果,建立充分考虑钢板-混凝土双塑性损伤本构的ABAQUS有限元墙体结构模型,用于模拟分析墙体抗剪损伤情况。同时,基于损伤分析结果,对该剪力墙抗剪设计进行研究。结果表明所采用的钢材-混凝土双损伤本构模型能很好地模拟出结构的损伤趋势,模块装配式防屈曲钢板剪力墙也表现出优越的抗震性能并且有利于装配式施工。文中所推导的抗剪屈服承载力公式与初始抗侧刚度公式经验证与实际较为吻合,可以为模块装配式剪力墙设计应用提供参考。

不同构造EPS模块再生混凝土剪力墙抗剪性能试验研究

进行了3个不同构造EPS模块再生混凝土复合剪力墙试件低周反复荷载抗剪性能试验。试件1为200 mm厚普通再生混凝土剪力墙;试件2为320 mm厚EPS模块外保温再生混凝土剪力墙;试件3为320 mm厚EPS模块夹芯保温再生混凝土剪力墙。各试件剪跨比均为0.8。对比分析了各试件抗剪承载力、刚度及退化过程、延性、滞回性能、耗能能力及破坏特征。研究表明:EPS模块外保温再生混凝土复合墙体与普通再生混凝土剪力墙相比,承载力、刚度、耗能、延性均提高,损伤过程相对缓慢,表明EPS保温模块及其外侧防火保护层对墙体抗震性能有明显贡献;相同截面厚度EPS模块外保温再生混凝土复合墙体试件比EPS模块夹芯保温复合墙体试件承载力略高,但刚度、延性和耗能均略小,两种构造形式复合墙体抗震性能均良好。

EPS模块剪力墙偏心受压承载力试验

目的研究EPS模块剪力墙承载力以及其破坏形态,确定偏心距对模块剪力墙承载力的影响.方法进行EPS模块剪力墙和普通剪力墙的偏心受压承载力试验,分析其荷载-位移曲线、钢筋和混凝土的荷载-应变关系.结果墙体的承载力与偏心距呈现负相关的关系.偏心距小于200 mm时,墙体几乎是全截面受压;当偏心距大于300 mm时,所有测点的应变都快速增长;构件的偏心距越大,构件属于延性破坏的机率就越大.墙体的大偏心和小偏心构件裂缝的位置是一致的,都出现在芯肋处,墙体最终的破坏都体现在受压区混凝土被压碎.EPS模块剪力墙的承载力计算式可以在普通剪力墙计算式的基础上对混凝土强度做0.7的折减.结论 EPS模块剪力墙由于芯肋的存在使墙体出现薄弱部位,削弱了墙体平面外的抗弯刚度,使其平面外稳定性变差.

不同影响因素下HR-EPS模块剪力墙抗震性能试验研究

为了解HR-EPS模块剪力墙结构在低周反复作用下的抗震性能,通过选取配筋率及边缘约束构件两种控制因素对HR-EPS模块剪力墙进行低周反复加载试验,以此定位此剪力墙的抗震性能。试验结果表明:高宽比为1.63的所有模块剪力墙以剪切破坏为主;对于配筋率较大和设置有边缘约束构件的墙体,钢筋的加强作用可以提高墙体的整体刚度,约束裂缝的弥散,提高承载能力,位移延性增幅不太明显。通过试验数据分析对比得出HR-EPS模块剪力墙的抗震性能类似于保温砌模现浇承重体系,略高于保温砌模格构式墙体。

新农村建设住宅结构体系

新农村建设过程中,住宅结构体系的研究开发至关重要。该研究对当前农村常见多层住宅结构体系进行了分析和比较,重点介绍了保温模块剪力墙住宅体系所具备的优势,指出了保温模块剪力墙住宅体系是符合多层住宅结构体系发展方向的住宅结构体系。

预应力混凝土模块建筑及受力性能试验研究

本文从预制构件、构件连接、体系构造、生产施工等方面对预应力混凝土模块建筑体系方案进行了详细介绍,并展示了该体系结构的相关研究工作。预应力模块建筑体系方案全面完善且构造合理,具有可行性。结构研究结果表明,该体系受力机制明确,能够满足现行规范的抗震设计要求,具有极高的安全性,可用于实际工程。预应力混凝土模块建筑体系为装配式模块建筑发展提供一种新的发展方向。

平板湍流边界层瞬时摩擦阻力的光学测量和统计分析

采用近壁粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术实现了中低Reynolds数光滑平板湍流边界层瞬时摩擦阻力的测量.发展了单行互相关算法和迭代拟合技术估算瞬时摩擦阻力,其法向空间分辨率可达到2~4 pixel.作为对比,同时分析了相似Reynolds数范围的直接数值模拟数据.统计结果表明:摩擦阻力的脉动强度随Reynolds数升高呈现对数增长趋势,证实了外区大/超大尺度结构对壁面的影响.谱分析结果表明近壁区的低速条带结构主导着摩擦阻力的多尺度脉动特性,外区大/超大尺度结构对摩擦阻力的印迹作用较小,其主要通过调制作用实现对摩擦阻力的影响,这一结论可以从瞬时摩擦阻力的偏度以及概率密度函数曲线具有Reynolds数不变性得到进一步证实.

EPS模块剪力墙在不同剪跨比作用下的抗震性能的研究

为了解某新型材料剪力墙地震时的抗震性能,利用某公司生产的EPS空腔构造模块作为微型墙体在不同的剪跨比作用下进行抗震模拟试验。试验结果表明,模块剪力墙在承载能力、刚度退化和延性方面与普通剪力墙体有所差别,但仍然能表现出较好的抗震性能;EPS模块剪力墙随着剪跨比的提高,试件的极限承载力有所降低,但是由于剪跨比大的墙体刚度退化较慢,所以试件的延性有所提高,具有较好的抗震性能。

加劲薄钢板剪力墙在钢结构住宅中的应用

多高层钢结构住宅产业化是今后发展的重要方向,在低烈度地区,加劲薄钢板剪力墙即可满足设计要求,但是制作难度大,常采用增加钢板厚度的方法以降低技术门槛,增加直接成本。提出了一种新型制作工艺,使加劲肋与钢板剪力墙整体折弯成型,焊缝数量由3道减为2道,有效降低面外变形。通过焊缝拉伸试验验证焊接工艺的可行性,并确定焊接材料。设计4个足尺试件进行低周往复荷载试验,研究新型制作工艺、不同框架抗侧刚度、不同宽高比对抗剪性能的影响。在此基础上,对钢结构住宅项目应用过程中的钢板墙模块制作与转运、建筑构造等关键技术进行优化总结,供同类工程借鉴。

一种保温模块混凝土剪力墙抗震节能房屋工作性能研究

介绍了EPS模块混凝土剪力墙结构研究的概况,深化分析了这种结构复合墙体的抗震和保温性能。研究表明:EPS模块混凝土剪力墙结构房屋,具有良好的保温隔热性能;与传统的粘土砖房相比较,其承载力、刚度、延性、抗震耗能能力均有显著提高;EPS模块单排配筋混凝土剪力墙结构节能房屋,适于地震区低层和多层房屋的抗震设计,具有良好的应用推广前景。

轻骨料免拆墙模结构体系冬期施工的温度分析

通过混凝土搅拌、运输、浇筑温度的分析计算和保温墙模复合剪力墙结构体系冬期施工临界强度分析,得出以下结论:在运输过程满足技术要求的情况下,轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系冬期施工时,不需要对浇筑的混凝土采取保温措施,即可满足冬期施工临界强度的要求。

新型防水内撑杆在建筑墙体防水工程中的应用

结合工程实例,从施工准备、防水内撑杆安装、混凝土浇筑、模板拆除等方面,阐述了防水内撑杆在建筑墙体防水工程中的应用,实施效果表明,防水内撑杆具有防水性好、成本低、工效高、节能环保等优点,值得推广应用。

EPS模块剪力墙与普通剪力墙等效关系分析

EPS模块剪力墙芯肋可视为墙体中的孔洞。由于孔洞的存在,模拟分析时网格划分较为繁琐且计算成本较大。故需将带孔洞的模块墙体等效为实体剪力墙,达到高效分析的目的。等效需遵循等效后刚度、承载力与原墙体相应指标基本吻合的原则。对此,提出了105 mm,110 mm,115 mm,120 mm四种等效墙厚方法。

保温模块单排配筋再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

针对村镇低层与多层建筑和再生材料应用,研发了一种模塑聚苯乙烯保温模块单排配筋再生混凝土剪力墙,该剪力墙由保温模块、再生混凝土、单排钢筋、异形柱边框和面层砂浆复合而成。进行了2个足尺剪力墙试件低周反复荷载试验,1个为模塑聚苯乙烯保温模块单排配筋再生混凝土剪力墙试件,另1个为普通单排配筋再生混凝土剪力墙试件。分析了2个试件的破坏特征、承载力、位移与延性、刚度退化及耗能性能等,提出了保温模块单排配筋剪力墙受剪承载力计算模型,其计算结果与试验符合较好。研究结果表明:与普通单排配筋再生混凝土剪力墙相比,模塑聚苯乙烯保温模块单排配筋再生混凝土剪力墙承载力明显提高,刚度退化减慢,延性好,耗能能力大幅度提高。模塑聚苯乙烯保温模块单排配筋再生混凝土剪力墙可用于村镇低层和多层抗震结构中。