双向单排配筋T形剪力墙抗震性能试验研究

为了研究多层建筑结构中的双向单排配筋T形剪力墙的力学特性与抗震能力,设计了2个1/2缩尺的双向单排配筋混凝土T形剪力墙模型,分别沿腹板方向和翼缘方向,对其进行了低周反复荷载试验研究,分析了其承载能力、延性性能、刚度退化过程、滞回包络特性、耗能特点和破坏全过程特征。研究表明:在双向单排配筋T形剪力墙的配筋率相等情况下,该剪力墙沿腹板方向的抗震性能优于沿翼缘方向的抗震性能,这种剪力墙节点可以满足多层剪力墙住宅结构抗震要求。

T形剪力墙下四桩承台冲切承载力的简化计算模型

随着高层建筑的日益普及 ,桩基础的应用越来越多了。柱下桩基和墙下桩基的承台冲切承载力的计算在规范中有明确规定。然而 ,对工程中常见的T形剪力墙下的承台冲切承载力的计算则未作规定。引用“空间桁架模型”理论 ,并对T形剪力墙下承台的受力作了简化 ,提出了T形剪力墙下承台冲切承载力的计算方法。

钢筋混凝土T形剪力墙现状研究

基于高层建筑中常见的异形截面剪力墙问题,研究了钢筋混凝土T形墙的约束边缘构件、轴压比、加载方向和截面应变分布四个方面的内容,并在国内外T形墙的研究现状基础上了,提出了优化设计思路,研究结论为进一步优化T形墙抗震性能设计提供参考.

带构造边缘构件的T形剪力墙抗震性能研究

为研究带构造边缘构件的T形截面剪力墙的抗震性能,完成了1个T形剪力墙试件的拟静力试验,以及进行了构造边缘构件参数影响有限元分析。试验结果表明:按照规范设计的带构造边缘构件的T形剪力墙试件,翼缘端受拉时的峰值水平力为腹板端受拉时峰值水平力的1.58倍;腹板端受压时,达到峰值点后,水平力迅速下降,腹板端混凝土明显破坏,极限位移角满足罕遇地震作用下剪力墙结构弹塑性位移角限值的要求,但弹塑性变形能力远小于翼缘端受压时的变形能力。有限元计算结果表明,增大腹板端构造边缘构件长度或提高其配箍特征值,都可以提高T形墙腹板端受压时的弹塑性变形能力。

型钢混凝土T形截面剪力墙基于性能的变形限值研究

为更好地评估T形截面型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)剪力墙变形性能,采用ABAQUS有限元软件对按照规范设计的324个T形截面SRC剪力墙构件的破坏形态和变形性能进行研究,根据收集的试验数据分析构件的破坏形态,提出T形截面SRC剪力墙的破坏形态划分准则;以构件的各材料应变极限值为准则来判别构件的性能状态,考虑轴压比、剪跨比、弯剪比、腹板暗柱配钢率、暗柱纵筋配筋率及箍筋暗柱特征值对构件变形性能的影响。对不同性能状态变形限值和参数进行线性回归分析,得到不同破坏类型下各性能状态位移角限值计算式;按规范ASCE 41修正各性能状态变形限值的失效概率,得到具有15%、20%、35%失效概率保证的各性能状态变形限值取值表。研究表明:剪跨比、轴压比对构件各性能状态位移角限值影响较大,暗柱腹板配钢率、纵筋配筋率及箍筋特征值对构件位移角限值影响相对较小,但能提高其延性。按规范ASCE 41修正后的位移角限值取值较为合理且有一定的安全储备。为T形截面SRC剪力墙基于性能的抗震设计与性能评估提供参考。

T形截面剪力墙约束边缘构件设计建议

约束边缘构件的构造对剪力墙抗震性能影响较大,抗震规范对T形截面剪力墙约束边缘构件的配筋及长度的相关规定可能存在不足。为研究T形截面剪力墙约束边缘构件的合理构造,基于有限元平台OpenSEES,建立了T形截面剪力墙纤维模型,仿真结果与试验数据吻合良好,验证了有限元模型的合理性和可靠性。在此基础上,研究T形截面剪力墙翼缘端约束边缘构件纵筋配筋率和腹板自由端约束边缘构件长度对其抗震性能的影响,结果表明:抗震规范对T形截面剪力墙翼缘端约束边缘构件纵筋配置的要求过于保守;降低翼缘端约束边缘构件的纵筋配筋率、同时增加腹板端约束边缘构件长度,可显著提升T形截面剪力墙抗震性能,且用钢量减少。借鉴美国规范ACI 318⁃19,提出了确定T形截面剪力墙腹板端约束边缘构件长度的简化方法,给出了T形截面剪力墙约束边缘构件的设计建议。

T形RC剪力墙抗震变形指标限值试验

为研究T形钢筋混凝土(RC)剪力墙的抗震性能及其变形指标限值,根据中国现行规范要求,设计了12个不同剪跨比、设计轴压比及暗柱纵筋配筋率的T形RC剪力墙试件,通过低周往复试验对其破坏形态、滞回性能、耗能能力、变形能力进行研究.根据试验结果,提出基于骨架曲线和基于试验现象的划分方法,将12个试件划分为完好、轻微损坏、轻中等破坏、中等破坏、较严重破坏、严重破坏6个性能状态,并得到各试件不同性能状态对应的变形指标限值;同时结合收集的T形RC剪力墙试验结果进行回归分析,建立T形RC剪力墙不同性能状态下的变形指标限值与剪跨比、设计轴压比及暗柱纵筋配筋率之间的关系.结果表明:随着剪跨比的减小,试件的破坏形态由弯曲破坏转向弯剪破坏;基于骨架曲线的性能状态划分方法能建立起T形RC剪力墙变形指标限值与损伤程度的对应关系,具有合理性与适用性;其中T形RC剪力墙的变形指标限值与剪跨比、暗柱纵筋配筋率呈正相关性,与设计轴压比呈负相关性.

轴压比对T形钢管束混凝土组合剪力墙抗震性能的影响研究

为研究轴压比对T形钢管束混凝土组合剪力墙抗震性能的影响,本文运用数值模拟软件ABAQUS设计并建立了轴压比为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8的九个试件,进行有限元分析,系统分析了试件的抗震性能。分析结果表明:随着轴压比增大,T形钢管束混凝土组合剪力墙的承载能力有所降低,耗能能力有所提高;当轴压比大于0.6时,初始刚度显著降低。

T形截面RC剪力墙双向抗震性能对比分析

针对T形截面带翼缘剪力墙在单、双向反复荷载作用下的抗震性能进行了数值模拟,通过与试验结果比对,验证了有限元模型的适用性;进一步研究了双向荷载作用下双向加载路径、轴压比、边缘构件箍筋对T形截面剪力墙抗震性能的影响.结果表明:除个别情况外,双向加载较单向加载均表现出明显的双向耦合效应,承载力和延性降低,强度和刚度退化加剧,且加载路径对抗震性能影响显著;随着轴压比的增大,在两个加载方向上的屈服荷载和屈服位移增大,强度和刚度退化加剧,位移延性降低,除腹板端部受压外,其余方向的峰值荷载均有提高;减小约束边缘构件箍筋间距使得各项性能指标均有提高,但在翼缘受压方向影响较小.

T形短肢剪力墙弹塑性受力性能优化分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对T形短肢剪力墙的弹塑性性能进行了优化分析。分别对常规、带暗柱和带暗支撑的T形短肢剪力墙,进行了承载能力和变形能力的分析。结果表明:常规短肢剪力墙截面高厚比在6.5左右时,受力性能较好;带暗柱及暗支撑肢力墙的受力性能明显优于常规剪力墙,但暗柱及暗支撑的配筋率在超过一定值时,增加配筋率所产生的效果并不明显。本文的研究,对短肢剪力墙的设计具有一定的参考价值。

T形RAC短肢剪力墙抗震性能试验研究

通过对4个缩尺比例为1∶2的不同再生粗骨料取代率、不同轴压比的T形再生混凝土(RAC)短肢剪力墙结构模型进行低周反复荷载作用下的抗震性能试验,分析试验所得模型破坏形态、特征曲线、延性、刚度退化、耗能能力及正负向特征荷载的变化规律。分析结果表明:(a)T形RAC短肢剪力墙具有良好的抗震性能,能够应用于轴压比较小的实际工程之中。(b)随着再生粗骨料取代率的增加,T形RAC短肢剪力墙特征曲线、耗能能力等指标逐渐增强,同时,随着轴压比的增大,各指标逐渐减小;试件延性性能随着再生粗骨料取代率及轴压比的增加出现不同程度的降低。

带斜筋的T形截面单排配筋剪力墙翼缘方向抗震性能

传统粘土砖多层住宅结构已逐渐被淘汰,研发新型多层住宅结构体系已成发展亟需。为得到抗震性能好、造价低、施工简便的多层住宅建筑节能结构体系,提出了带斜筋的单排配筋混凝土剪力墙多层住宅节能结构。为了解其中T形截面剪力墙翼缘方向的抗震性能,进行了1个单排配筋混凝土T形截面剪力墙和1个带交叉斜筋的单排配筋混凝土T形截面剪力墙低周反复荷载试验,对比分析了2个剪力墙在翼缘方向的承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能能力及破坏特征。试验研究表明,带交叉斜筋的单排配筋混凝土T形截面剪力墙的翼缘方向抗震性能明显优于不带斜筋的单排配筋T形截面混凝土剪力墙,可以更好地满足多层住宅结构抗震设计要求。

基于目标位移角设计的T形截面剪力墙抗震性能试验研究

通过2个基于目标位移角分别为1.0%和1.5%设计的、轴压比为0.4的T形截面剪力墙拟静力试验,研究T形截面剪力墙基于目标位移角设计方法的有效性,以及研究基于不同目标位移角设计的剪力墙的破坏形态、滞回性能及变形能力等抗震性能。试验结果表明:2个试件的破坏形态均为压弯破坏,受拉端纵筋屈服,腹板端混凝土压溃及纵筋压曲、拉断,翼缘端少量混凝土保护层脱落;试件的顶点水平力-位移滞回曲线较为饱满,峰值承载力试验值大于规范计算值,翼缘受拉时承载力更大,翼缘受压时等效刚度退化较缓慢;试件翼缘端未设置约束边缘构件,腹板端约束边缘构件的长度小于现行规范的规定,2个试件的极限位移角试验值分别为按材料强度实测值计算的目标位移角的1.33倍和1.25倍;可采用基于目标位移角的方法,设计高轴压比T形截面剪力墙约束边缘构件的长度及配箍特征值。

<形、L形、T形截面剪力墙配筋研究

为解决<形、L形、T形截面剪力墙配筋设计,参考《复杂截面剪力墙配筋研究》,采用混凝土单轴受压简化应力—应变曲线和应变线性分布的平截面假定,积分计算剪力墙正截面承载力。通过不同纵筋形心位置矩形截面剪力墙正截面承载力骨架曲线比较分析,指出将纵筋设计于边缘构件中不够经济合理。通过<形、L形、T形截面剪力墙承载力骨架曲线分析,并与ACI318-99,BS8110-97和GB50010-2002国内外规范比较,说明本文方法比较安全、可靠、合理。最后通过算例,将本文配筋方法应用于<形、L形、T形截面剪力墙配筋设计,揭示了目前某些软件针对<形、L形、T形截面剪力墙所采取的分段设计方法不够安全合理的隐患。

3种T形短肢剪力墙承载能力比较分析

运用有限元软件ANSYS,建立了常规、加暗柱和加暗支撑3种T形短肢剪力墙三维有限元分析模型.在混凝土等级、截面配筋率、轴压比和墙肢截面高厚比取得优化值的基础上以及总配筋量不变的情况下,通过改变加暗柱和加暗支撑的T形短肢墙中暗柱和暗支撑的配筋率,对其试验模型进行了3组弹塑性拟静力分析.结果表明:在影响因素取优化值的基础上及总配筋量不变的情况下,增加暗柱和暗支撑的配筋率,可以明显提高其开裂荷载、屈服荷载、极限荷载;加暗支撑T形短肢墙承载能力优于常规和加暗柱T形短肢墙.

T形短肢剪力墙静力性能的有限元分析

短肢剪力墙结构体系作为一种新型的高层结构体系,其在结构性能方面既具有框架和剪力墙结构的双重特点,又有区别于框架和剪力墙的许多新特点。文章根据计算机仿真原理的基本思路,运用有限元原理和程序Ansys对T形短肢剪力墙抗侧力体系进行了拟静力模拟试验。

T形RC短肢剪力墙的抗震性能分析

本文通过有限元分析软件Abaqus对T型短肢剪力墙的抗震性能进行参数分析,为使数据模拟结果更加精确,采用钢筋滞回本构模型取代传统数值模拟常用的钢筋双折线线性强化弹塑性模型。该方法在一定程度上可以解决在Abaqus钢筋混凝土有限元分析里颇为棘手的钢筋与混凝土之间的滑移问题。通过进行剪力墙模型单轴往复加载,将计算结果与试验结果进行对比,验证方法的有效性。利用改进的有限元模型分别以轴压比、剪跨比、翼缘宽度与腹板厚度比、翼缘长度分布比为变量因素,对T形RC短肢剪力墙抗震性能进行分析。

T形双波纹钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究T形双波纹钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能,以轴压比、波纹钢板形式、翼缘宽度和剪跨比为变化参数,完成了5个试件的拟静力加载试验。基于试验中观测的破坏形态和滞回曲线,对T形双波纹钢板混凝土组合剪力墙的破坏规律和抗震性能进行了分析。试验结果表明:在低周反复荷载作用下试件破坏形态表现为压屈和受拉破坏,破坏发生在腹板端柱底部,滞回曲线呈捏拢的S形,具有非对称性;波纹形状对试件整体抗震性能影响不大;随着轴压比的提高,核心混凝土的约束作用得到加强,水平承载力提升较大,破坏时位移减小,延性变差;增大翼缘宽度可以减小强度退化程度;减小剪跨比可以显著提高试件的初始刚度和水平承载力,但耗能能力变差。

锈蚀T形RC剪力墙数值模拟方法研究

T形钢筋混凝土(RC)剪力墙具有良好的抗侧性能,被广泛应用于高层建筑结构中。在氯离子侵蚀环境下,随着服役龄期增长,RC剪力墙内部钢筋将发生锈蚀,从而引起结构力学及抗震性能发生不同程度劣化。因此,有必要研究钢筋锈蚀对T形RC剪力墙抗震性能的影响。采用恒电流-干湿循环的电化学加速锈蚀技术,对3榀T形RC剪力墙试件进行加速锈蚀试验,进而进行拟静力试验,得到各试件的滞回曲线;基于既有研究成果对混凝土本构、钢筋本构和粘结滑移本构模型进行考虑锈蚀的修正,采用OpenSees纤维单元建立了锈蚀T形RC剪力墙构件的数值分析模型。对不同锈蚀程度下T形RC剪力墙构件的试验结果进行验证,结果表明:建立的锈蚀RC剪力墙宏观恢复力模型能较为准确地模拟锈蚀T形RC剪力墙结构的力学性能及抗震性能,可为该类结构的抗震性能评估提供理论参考。

外包钢板混凝土T形短肢剪力墙抗剪承载力分析

为了研究外包钢板混凝土T形短肢剪力墙在水平往复荷载作用下的抗剪承载能力,设计了11个T形短肢剪力墙试件,应用ABAQUS有限元分析软件建立了分析模型,对试件施加竖向荷载和水平往复荷载,有限元分析时考虑了材料的非线性。分析了不同肢厚比、不同钢板厚度和不同轴压比等参数对试件抗剪承载力的影响,结果表明:提高钢板的厚度可有效的提高试件的承载能力和耗能能力;控制肢厚比在6左右可有效提高试件的极限荷载,继续增大之后影响不大;控制轴压比在0.3左右时可以有效提高试件极限荷载和延性,轴压比继续增大之后,试件的极限荷载和延性都在下降。根据以上对试件的分析结果,基于叠加法,提出了外包钢板混凝土T形短肢剪力墙试件的抗剪承载力计算公式,计算结果与模拟结果数据吻合较好,可为设计应用提供依据。