L型带边缘构件的双面叠合剪力墙有限元分析

双面叠合剪力墙水平连接节点、竖向连接节点分别是传递竖向荷载和水平剪力、协同边缘构件与预制墙身的关键部位,其水平连接、竖向连接钢筋均与叠合剪力墙内分布钢筋形成间接搭接的形式。开展L型双面叠合剪力墙水平连接节点和现浇节点在竖向荷载和水平荷载作用下的有限元分析,研究L型带边缘构件的双面叠合剪力墙的破坏形态、混凝土及钢筋的应力分布、剪力墙的最大承载力。研究结果表明:L型带边缘构件的双面叠合剪力墙的裂缝首先出现在L型边缘构件的上部及下部的外侧;在弯矩、剪力作用下混凝土及钢筋的应力分步基本相同;钢筋桁架能使预制部分和现浇部分协同工作,双面叠合剪力墙最大承载力略大于现浇剪力墙,可按照等同现浇的原则进行设计。

考虑楼板作用的双面叠合剪力墙有限元分析

为了保证双面叠合剪力墙结构体系应用的安全性和可靠性,建立由上、下两层墙体和中间楼板组成的双面叠合剪力墙构件模型及现浇对比模型,并进行基于Abaqus软件的数值模拟分析。研究内容包括双面叠合剪力墙整体位移、混凝土及钢筋的应力分布、最大承载力、耗能能力。结果表明,在小震弹性阶段,带楼板的双面叠合墙板与现浇对比试件的刚度一致;在大震作用下,带楼板的双面叠合墙板的耗能能力低于现浇对比试件,但总体耗能能力都较好。因此,合理设计下的双面叠合剪力墙结构具有良好的抗震性能。

装配式双面叠合剪力墙施工技术及构造分析

随着我国装配式结构体系的发展和建筑节能化的推进,叠合剪力墙结构得到广泛的使用,与传统的现浇剪力墙相比,叠合剪力墙具有施工便捷、工业化水平高、成本低等特点。该文以某装配式双面叠合剪力墙住宅楼项目为依托,介绍装配式双面叠合剪力墙的工艺流程,总结施工过程中的控制要点,以保证叠合剪力墙的工程质量。同时借助数值分析软件对双面叠合剪力墙的构造措施展开分析,计算结果表明,增加桁架钢筋直径能提高竖向承载力;改为钢筋笼拉结形式可以提高延性和耗能能力。

装配式双面叠合剪力墙施工技术及构造分析

叠合剪力墙作为一种新兴的建筑结构,以其施工快速、成本低廉、环境友好等特点,正逐渐成为建筑领域的一大亮点。在中国,随着装配式结构体系的不断发展与促进建筑节能化的政策引导,叠合剪力墙结构的应用逐渐广泛。它与传统的现浇剪力墙结构相比较,展现出许多显著优势,如施工快捷性、高度工业化以及较低的成本等。因此,本文将结合实际案例,对装配式双面叠合剪力墙施工技术及构造进行分析。

融合设计——装配式双面叠合剪力墙住宅产品研发

根据联合国环境规划署发布的数据,在全球能源消耗中,建筑行业的能耗消耗占比为30%~40%,所产生的温室气体占比超过了30%。按照规划,我国要在2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。文章针对装配式建筑中双面叠合剪力墙体系进行研究,在设计阶段,通过双面叠合剪力墙结构形成外围护结构,实现适用于一个家庭全生命周期使用的住宅产品,减少重复建设、装修及建筑废料处理的产能浪费。在建设阶段,通过构件的全自动化生产,有别于传统预制剪力墙体系的节点处理方式,实现对结构安全性,建设速度及低碳建设的更高程度要求,并形成一整套与装配式建筑相对应的融合设计理念。最终,建立全周期低碳、节能、可持续的超低能耗住宅产品体系,即建筑产品外围护节能保温结构一体化、内部空间自由可变、灵活快速建造、建造成本整体降低的住宅建筑产品。

装配式双面叠合剪力墙施工技术研究

随着经济社会的不断发展,我国建筑行业也取得了巨大的进步,以此满足社会发展以及居民需求。在实际开展建筑施工的过程中,采用了多种建筑结构形式,但是此时为了进一步满足施工需求,依然进行深入研究与分析,其中装配式建筑结构是我国当前应用最为广泛的一种建筑方式,此种建筑方式具有较强的优势,成本支出比较低,且施工更为简单、方便。为了进一步提升建筑的安全性与稳定性,本文以实际工程项目为案例,对双面叠合剪力墙构件生产进行分析,同时对施工样板、构建堆场、构建安装等技术展开具体介绍,以便于更好的掌握双面叠合剪力墙施工技术,为建筑企业以及相似工程提供参考。

双面叠合混凝土剪力墙平面内和平面外抗震性能研究

双面叠合混凝土剪力墙由两侧预制混凝土板和中间后浇混凝土叠合层组成,具有整体性较好、大量节省模板和支撑、便于工业化生产、经济性好等优点,应用前景广阔。该文开展了剪力墙足尺模型的高轴压比下平面内和低轴压比下平面外低周反复荷载试验,对双面叠合剪力墙的抗震性能进行了研究与探讨。研究表明:双面叠合剪力墙在平面内和平面外低周反复荷载下的破坏形态与现浇剪力墙相同,均发生受弯破坏;4片剪力墙滞回曲线特征相似,双面叠合剪力墙的耗能性能好于现浇剪力墙;双面叠合剪力墙的平面内承载力比现浇剪力墙高约5%,平面外承载力低约12%;平面内和平面外加载时双面叠合剪力墙均具有良好的延性,其延性系数分别为2.15和3.83,比现浇剪力墙分别高约25%和20%。双面叠合剪力墙基于规范计算值的抗弯及抗剪安全系数均达到1.1以上,双面叠合剪力墙破坏时其水平接缝处的剪力远小于其接缝抗剪承载力设计值。总体而言,双面叠合剪力墙具有良好的抗震性能,可在抗震设防地区推广应用。

水平接缝连接方式对双面叠合剪力墙抗震性能影响的试验研究

通过对4片采用不同水平接缝连接方式的双面叠合剪力墙和1片全现浇剪力墙试件进行拟静力抗震试验,对比研究了墙体的破坏形态、滞回性能、承载力、位移延性、耗能能力和刚度退化特征。试验结果表明:各双面叠合剪力墙试件的极限破坏形态与现浇剪力墙试件基本相同;部分叠合剪力墙试件的抗震指标与现浇剪力墙对比试件相近,具有较好的抗震性能;水平接缝采用竖向连接钢筋搭接连接与采用竖向连接钢筋约束搭接连接方式的双面叠合剪力墙试件的承载能力更接近于现浇剪力墙试件;采用相同竖向钢筋连接方式的双面叠合剪力墙试件,钢筋搭接区带约束螺旋筋的试件比不带螺旋筋试件的极限变形能力强,但承载力相差不大;采用竖向连接钢筋连接方式且钢筋搭接长度大于等于1.2laE的双面叠合剪力墙试件的抗震性能满足现行相关规范的要求。

双面叠合剪力墙竖向钢筋连接构造优化研究

通过2片双面叠合剪力墙和1个现浇对比剪力墙在0.5高轴压比下的低周反复荷载试验,重点研究了竖向连接钢筋是否错位500mm对双面叠合剪力墙抗震性能的影响。结果表明:竖向连接钢筋是否错位500mm对双面叠合剪力墙的抗震性能影响不大;所有剪力墙试件均发生受弯破坏;双面叠合剪力墙的承载力比现浇对比剪力墙高约7.6%以内,延性比现浇对比剪力墙高13%,19%。

双面叠合剪力墙压弯性能的数值模拟分析

双面叠合剪力墙是一种半预制剪力墙,由2片预制墙板和后浇混凝土通过桁架钢筋连接成整体.为研究其压弯性能,本文利用有限元软件ABAQUS进行双面叠合剪力墙的数值模拟,对轴压比、混凝土强度、边缘构件形式、插筋面积和配箍面积等参数进行分析.模拟结果发现:随着轴压比的增大,墙肢承载力增大,峰值前抗侧刚度增加,同时峰值后变形能力下降,承载力下降加快;高轴压比墙肢受内外混凝土强度变化较低轴压比墙肢更明显;墙肢承载力及变形能力受边缘构件形式影响不大,可采用含预制边缘构件的双面叠合剪力墙提升整体预制率;增加纵筋的搭接钢筋面积可以避免墙肢损伤集中于水平接缝处,使部分损伤转移至搭接区上部,同时墙肢承载力略有提升但峰值后承载力退化加剧;箍筋加密可提升墙肢变形能力.

双面叠合剪力墙平面外受力性能

为研究带水平接缝的装配整体式双面叠合剪力墙的平面外受力性能,完成了1片双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙足尺试件的平面外静力加载试验和有限元参数分析,对比分析了各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、刚度退化特征和水平接缝处竖向连接钢筋的传力性能,提出了双面叠合剪力墙平面外受弯承载力和水平接缝截面受剪承载力的计算方法。结果表明:双面叠合剪力墙与现浇剪力墙试件的破坏形态基本相同,均为平面外弯曲破坏,与现浇剪力墙相比,双面叠合剪力墙试件的初始裂缝出现在底部水平接缝处,随后在墙面出现并逐级向上发展,表现出良好的延性破坏特征;双面叠合剪力墙试件具有较高的平面外受弯承载力和变形能力,其初始刚度、极限承载力、平面外位移延性系数均大于现浇剪力墙试件;双面叠合剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好;随着轴压比增加,叠合剪力墙平面外承载力明显增加,但延性明显降低;高厚比越小,叠合剪力墙平面外承载力越高,而对延性则影响不大;提出的受弯承载力计算结果与试验结果吻合较好,可用于指导工程实践。

带构造边缘构件的L形双面叠合剪力墙抗震性能试验研究

为研究装配整体式叠合剪力墙结构体系中带构造边缘构件的L形截面双面叠合剪力墙的抗震性能,开展了轴压比为0.2的1片L形双面叠合剪力墙足尺试件和1片现浇剪力墙足尺对比试件的拟静力抗震试验,根据试验数据对比分析了试件的各项抗震性能指标。结果表明:叠合剪力墙与现浇剪力墙均呈现典型的弯剪破坏特征;极限破坏时,L形剪力墙腹板墙肢构造边缘构件的底部区域混凝土被压碎,纵筋屈服或被拉断;叠合剪力墙翼缘受拉时的正向受弯承载力比现浇墙低14.6%,翼缘受压时的反向受弯承载力比现浇墙低9.2%;正向加载时,叠合剪力墙的初始刚度比现浇墙大,屈服后刚度退化速度快;反向加载时,叠合剪力墙的初始刚度及刚度退化规律与现浇墙基本一致;L形现浇构造边缘构件与叠合墙板交界处采用的另设钢筋搭接连接方式具有良好的传力性能;L形双面叠合剪力墙的抗震性能与现浇墙相比有一定差距,建议提高构造边缘构件的配筋率。

双面叠合板式混凝土剪力墙结构设计研究

针对13层的双面叠合板式混凝土剪力墙结构住宅,利用有限元程序ANSYS对单片叠合剪力墙及连接节点进行非线性的数值模拟,并与现浇剪力墙结构进行对比和分析,结果表明,两者在小震阶段受力机理接近。针对于双面叠合板式混凝土剪力墙结构体系,根据理论及已有的试验研究,本文的建议的设计方法可行。

双面叠合剪力墙结构力学性能研究

为了保证双面叠合剪力墙结构体系应用的安全性和可靠性,针对双面叠合剪力墙结构的力学性能开展了深入的试验研究,研究内容包括双面叠合剪力墙抗震性能、竖向连接钢筋锚固性能以及整体结构抗震性能。对比了不同边缘构件区构造、不同桁架筋间距离以及竖向连接钢筋搭接长度是否增加500mm下双面叠合剪力墙的抗震性能,分析了桁架筋和预制层对竖向连接钢筋粘结强度的影响,以及深入探究了整体结构搭接连接影响区域的抗震性能。结果表明,合理设计下的双面叠合剪力墙结构具有优异的抗震性能,该结构体系可以进行广泛应用。

双面叠合剪力墙关键问题研究:水平连接节点抗震性能试验

双面叠合剪力墙水平连接节点是传递竖向荷载和水平剪力的关键部位,其水平节点连接钢筋是"间接搭接"的形式。通过6个双面叠合剪力墙水平连接节点和2个现浇节点在竖向荷载和循环剪切荷载作用下的试验,研究双面叠合剪力墙水平连接节点和现浇节点的滞回特性、位移延性系数、刚度退化、承载力退化以及耗能特性。试验结果表明,双面叠合剪力墙水平连接节点的水平裂缝出现在灌浆层和上下墙体的交界面,双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪承载力和现浇节点较为接近,各项抗震性能指标较为接近。

双面叠合剪力墙水平连接节点承载力分析

通过双面叠合剪力墙水平连接节点在循环剪切荷载作用下的试验,对界面连接钢筋的应变随剪切荷载的变化规律进行了分析。结果表明,双面叠合剪力墙水平连接节点界面连接钢筋的应变变化规律和现浇节点相同位置处的界面连接钢筋应变变化规律一致。根据剪切-摩擦理论对双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪机理进行分析,确定水平连接节点的抗剪承载力由界面混凝土黏结力、界面摩擦力和界面钢筋的销栓力组成,基于剪切-摩擦理论建立了双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪承载力计算公式。

低层双面叠合夹心保温剪力墙结构设计与应用研究

以低层建筑为主的乡村建筑将成为装配式建筑未来的应用趋势之一。利用双面叠合剪力墙结构整体性与抗震性能良好、预制构件生产自动化程度与加工精度高、施工便捷等特点和优势,在双面叠合剪力墙内集成保温材料,设计并简化其水平与竖向接缝节点连接构造,研究形成适合低层装配式建筑使用的双面叠合夹心保温剪力墙结构。以拟开展足尺地震振动台试验研究的一栋两层建筑为应用对象,开展双面叠合夹心保温剪力墙结构应用研究,设计预制构件及预制构件间的连接构造,并通过结构设计,验证得到其设计指标符合要求。在制定预制构件生产和施工方案基础上,实际完成预制构件生产、结构模型搭建施工,验证此结构应用的可行性,并提出了相关应用和改进建议。

低层双面叠合夹心保温剪力墙结构足尺振动台试验研究

在双面叠合剪力墙结构中集成夹心保温材料,设计形成适用于低层建筑的双面叠合夹心保温剪力墙结构,该结构具有构件生产和施工优势,具有应用推广前景。为研究该体系的抗震性能,对一栋两层两开间足尺模型进行地震振动台试验,分析结构在不同工况下的损伤累积过程,研究试验模型动力特性和地震响应的变化规律。试验表明,该结构在7度多遇、7度设防地震作用下基本保持完好,在7度罕遇、8度罕遇、9度罕遇地震作用下,试验模型自振频率出现一定下降,外观出现裂缝并随着地震作用的增强而不断发展,但结构没有明显的破坏现象,基本性能稳定。试验模型能够满足现行抗震规范三水准的设防要求,在低层建筑中具有一定的应用优势。

基于软化拉压杆模型的双面叠合剪力墙水平连接节点承载力分析

针对双面叠合剪力墙水平连接节点,进行了循环剪切荷载作用下的试验研究。结果表明在灌浆层内出现了对角斜裂缝,水平连接节点破坏时伴随着对角裂缝附近混凝土的压溃,可以通过软化拉压杆模型来解释这一现象。根据软化拉压杆模型对双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪机理进行分析,根据试验结果对软化拉压杆模型中斜压杆的有效宽度进行了分析,建立了基于软化拉压杆模型的双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪承载力计算公式。

低层双面叠合夹心保温剪力墙结构抗震设计数值模拟方法研究

以足尺低层双面叠合夹心保温剪力墙试验楼为研究对象,基于ABAQUS研究双面叠合夹心保温剪力墙结构的数值模拟方法,并建立有限元模型,通过对比计算自振频率和实测自振频率验证数值模拟方法的可行性。另外,建立有、无外叶墙模型,分别进行模态分析和推覆分析,研究外叶墙对双面叠合夹心保温剪力墙结构动力特性、抗侧刚度和抗震承载力影响,结果表明,外叶墙和桁架筋连接件对结构动力特性影响有限,可提高结构抗震承载力;对有、无外叶墙模型分别进行弹性时程分析,结果表明,两个模型的基底剪力最大差值为9.4%,有外叶墙模型基底剪力不一定比无外叶墙模型大。综上分析,建议低层双面叠合夹心保温剪力墙结构进行抗震设计时,可简化为无外叶墙结构进行地震内力计算。