M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为避免小剪跨比剪力墙在地震下发生脆性剪切破坏,提出一种M型钢-混凝土组合剪力墙,采用M型钢作为剪力墙竖向分布钢筋,具有整体性能好、抗扭刚度大、施工效率高等特点,在大震下呈现分缝受力的破坏模式,表现出良好的抗震性能。采用ABAQUS有限元软件对M型钢-混凝土组合墙体进行非线性拟静力分析,研究不同免拆模板类型、轴压比、水平钢筋配筋率对墙体的抗震性能的影响,对墙体的塑性损伤分布情况进行对比分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合程度良好,墙体混凝土损伤呈两阶段分布。M型钢-混凝土组合墙体具有较大的承载力和抗侧刚度,免拆模板类型对墙体抗震性能影响不大,降低水平钢筋配筋率会使墙体承载力显著下降,加速刚度衰减,延性和耗能能力显著增强,减小轴压比会降低墙体承载力,但延性系数有所提高。

基于ABAQUS的M型型钢桁架楼板有限元分析

为研究M型型钢桁架楼板受力性能,设计了试验构件并进行了静力试验。基于试验构件几何尺寸和材性数据建立有限元模型B1,通过试验数据验证了模型正确性,并在该模型基础上改变模型参数,建立模型B2~B9,探究腹板、型钢厚度、等效筋直径、受拉区混凝土厚度和受压区混凝土厚度等因素对楼板受力性能的影响。模拟结果表明:模型B1模拟结果与试验值较为吻合,验证了模型的正确性和建模原则的合理性;模型B1、B3荷载-跨中挠度曲线基本重合,模型等效方法合理有效;型钢腹板对开裂荷载影响较小,对极限承载力影响较大;当楼板空心率和截面高度不变,空腔向板底平移时,楼板开裂荷载降低,峰值荷载提高;减少受压区混凝土高度,会显著降低楼板的受力性能。

基于M型型钢装配式钢筋混凝土剪力墙的有限元分析

为进一步探讨M型型钢装配式钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,本文基于M型型钢组合墙体抗震性能试验结果,采用MSC MARC有限元软件对其中的MSSCW1、MSSCW3、MSSCW4、MSSCW64组试件进行建模模拟并验证,验证表明数值模拟结果与试验结果吻合良好。在此基础上,进一步分析M型型钢装配式钢筋混凝土剪力墙在轴压比、剪跨比及型钢厚度等参数变化条件下的力学性能规律,结果表明:对于M型型钢装配式钢筋混凝土剪力墙,剪跨比为2.0时,其位移延性系数出现峰值,表明此类剪力墙最适剪跨比为2.0。相比轴压比为0.1的3组剪力墙模型,轴压比为0.2的剪力墙模型MSSCW2'、MSSCW7'、MSSCW10'水平峰值荷载分别提高了13.14%、15.09%、8.86%;相比轴压比为0.2的3组剪力墙模型,轴压比为0.3的剪力墙模型MSSCW3'、MSSCW8'、MSSCW11‘水平峰值荷载分别提高了6.06%、7.46%,3.63%,轴压比增加幅度下降,表明M型型钢装配式钢筋混凝土剪力墙轴压比合理范围在0.2左右;当剪力墙达到峰值荷载之后,轴压比越大,刚度退化越快,变形能力越差。相比较小剪跨比(λ=0.95,λ=1.5)剪力墙,大剪跨比(λ=2.0,λ=3.0)剪力墙随着型钢厚度增加,位移延性系数增加的幅度较大。

迎采动工作面沿空掘巷预拉力支护及工程应用

迎采动工作面留小煤柱沿空掘巷受邻近工作面侧向顶板破断、转动及稳定的全过程动压影响后,顶板煤体离层,小煤柱破裂,围岩稳定性急剧恶化。为了保持巷道形状,防止大变形状态下的支护结构失效成为支护的关键。常规锚杆支护、锚杆与锚索联合支护等不能维持其稳定;而预拉力钢绞线桁架系统是控制顶板离层的有效支护方式,结合高性能预拉力锚杆、M型钢带、小孔径预拉力短锚索等,形成预拉力组合支护技术,可以较好地解决该类问题。针对三河尖矿的典型试验对此作了详细说明。

高应力巷道锚杆支护系统抗撕裂钢带

针对高应力采区巷道锚杆支护系统中小刚度钢带易被撕裂的特点,对钢带的作用机理进行了分析,指出煤矿巷道常用4种钢带存在的问题,并提出一种新型大刚度抗撕裂M型钢带。

M型型钢桁架楼板试验研究

为改善楼板保温和受力性能,结合M型型钢与保温板特点,提出一种新型构造形式的楼板--M型型钢桁架楼板。通过对两块不同型钢厚度M型型钢桁架楼板的静力试验,基于M型型钢的特点并结合现有理论提出适用于M型型钢桁架楼板的型钢等效计算式和对应楼板开裂荷载、承载力计算式。试验与理论计算结果表明:该楼板整体刚度和承载力较大,当均布荷载达到荷载设计值时,楼板跨中变形远小于GB50010-2010《混凝土结构设计规范》要求,具有较大安全储备;楼板截面符合平截面假定;峰值荷载理论计算结果与试验结果误差较小,型钢等效计算式和承载力计算式合理有效。