短肢剪力墙抗震性能理论分析与数值模拟

为研究短肢剪力墙的抗震性能，首先考虑边缘约束构件的影响，利用平截面假定和短肢剪力墙正截面界限配筋，建立了短肢剪力墙墙肢轴压比限值的理论计算公式，并对短肢剪力墙抗震性能研究的试验进行数值模拟．然后利用轴压比计算理论获得试验试件的轴压比限值，通过改变短肢剪力墙数值模型的墙肢轴压比数值，分别研究短肢剪力墙墙肢轴压比在大于或小于墙肢轴压比限值时对其抗震性能的影响．最后结合数值模拟分析了短肢剪力墙在不同截面高厚比下的抗震性能．研究表明：骨架曲线各特征点的计算值与试验值的比值在0．86～1．08之间，数值模拟结果与试验结果吻合较好；短肢剪力墙墙肢轴压比小于轴压比限值时，轴压比每提高0．1，其最大水平承载力提高约7．81％，延性降低约4．52％；短肢剪力墙墙肢轴压比大于轴压比限值时，轴压比每提高0．1，其最大水平承载力降低约5．50％，延性降低约6．85％，同时验证了墙肢轴压比限值计算理论的准确性；截面面积相同时，墙肢截面高厚比越大，其抗震性能越好．

新型高强混凝土组合剪力墙受剪性能研究

为了提高高强混凝土剪力墙的延性和耗能能力,同时不削弱墙体的刚度和承载力,提出了双钢板高强混凝土组合剪力墙.利用Abaqus有限元分析软件,建立了无暗柱型与方钢管暗柱型两种双钢板高强混凝土组合剪力墙模型,分析了高宽比和轴压比对这两种组合剪力墙承载力和延性的影响,并对外侧钢板与混凝土的相互作用进行了分析.结果表明:随着高宽比的减小,这两种组合剪力墙承载力和弹性阶段刚度明显提高,破坏形态也由弯曲破坏向剪切破坏过渡.随着轴压比增大,无暗柱型组合剪力墙承载力下降,延性降低;方钢管暗柱型组合剪力墙承载力和刚度变化不大,延性呈下降趋势.设置方钢管暗柱可以加强对墙肢的约束,有效提高双钢板高强混凝土组合剪力墙的承载力和延性.

一种新型螺栓连接预制剪力墙抗震性能分析

在预制装配式剪力墙结构中,预制构件之间的可靠连接是学者们关注的焦点。为避免施工过程中接缝处繁琐的后浇过程,提出一种新型预制剪力墙水平接缝连接方式,并对其抗震性能进行研究。通过建立现浇整体式剪力墙精细化有限元模型,对其抗震性能进行分析,并与试验结果进行对比,验证该模型的可靠性。基于此,建立采用新型连接方式的预制剪力墙与同尺寸的现浇整体式剪力墙有限元模型,分别分析轴压比和高宽比的变化对其抗震性能的影响。结果表明:模型YZ 3正向及反向加载的承载能力分别比XJ 3高3.3%和5.4%,模型YZ 1极限承载力比模型XJ 1高4.8%,即相同条件下,预制剪力墙的承载能力比现浇剪力墙的承载能力高,且随轴压比的增大预制剪力墙的承载能力增大越明显。随着高宽比的减小,模型YZ 4及模型YZ 5与YZ 2相比,极限承载力分别提高44.2%和79.0%,初始刚度分别提高18.0%和47.1%。新型预制剪力墙承载能力随高宽比变小逐渐变强,初始刚度逐渐变大;新型预制剪力墙的延性较现浇整体式剪力墙的延性好,抗震性能基本相似。新型连接方式能有效地传递钢筋应力,可以作为一种可靠的连接方式。

两种边缘设计的髓腔固位冠修复不同缺损下颌第一磨牙的有限元分析

目的采用有限元法研究下颌第一磨牙在不同的轴壁厚度和高度缺损时,两种边缘设计的髓腔固位冠受力时的应力分布情况,为临床髓腔固位冠预备方式的选择提供理论依据。方法建立不同轴壁厚度(t,分别为1、2、3mm),不同轴壁高度(h,分别为2、3、4mm)的两种边缘设计(平面对接型为A组,包绕型为B组)下颌第一磨牙有限元模型,并行髓腔固位冠修复,对各模型进行垂直及斜向加载,记录在两种力学加载下剩余牙体组织最大主应力和等效应力大小及分布情况。结果两组实验模型的牙体组织最大主应力及等效应力在两种力学载荷下分布相似;垂直载荷下,t、h相同时,A组最大主应力及等效应力值均小于B组;斜向载荷下,h一定时,A、B组最大主应力值随轴壁厚度的增大而减小;在t相同、h为2、3mm时,A组等效应力值低于B组;当h为4mm时,A组等效应力值高于B组。结论咀嚼运动中,在承受垂直向的力时,平面对接型髓腔固位冠优于包绕型;当余留轴壁高度较高,包绕型髓腔固位冠比平面对接型能更好地承受侧向力。

长肢一字形截面柱极限承载力的研究

在长肢一字形截面柱极限承载力计算理论和假定的基础上,通过对六组构件的计算分析,得出了轴压比和墙肢截面高厚比对极限承载力的影响。

箱板式钢结构住宅底部加强区组合加劲钢板墙抗震性能分析

箱板式钢结构是一种直接采用加肋钢板作为承重墙和楼板的箱式结构。为提高加劲钢板墙(SSPW)的抗震性能,在墙体外侧设置网格加劲板构成组合加劲钢板墙(CSPWs)。进行了3个1/3缩尺比例的加劲钢板墙试件的拟静力试验,研究参数包括是否设置网格加劲板、网格加劲板与墙体钢板之间能否相对滑动。分析了加劲钢板墙试件的破坏过程、破坏模式、承载力和变形性能等。同时建立有限元分析模型,研究轴压比、高厚比等对墙体受力性能的影响。试验研究表明:组合加劲钢板墙具有较高的承载能力和稳定的滞回性能;设置网格加劲板能有效抑制墙板的面外变形,显著提高抗侧刚度、承载力和耗能能力;网格加劲板与墙体钢板之间能相对滑动,可使试件耗能和位移延性系数分别提高42.4%和39.6%。有限元分析表明:峰值荷载随轴压比和墙板高厚比的增大而降低;当轴压比不大于0.6且高厚比介于300~500时,组合加劲钢板墙峰值荷载大于按JGJ/T 380—2015《钢板剪力墙技术规程》中全截面塑性理论计算的承载力,结合墙板面外变形情况,建议轴压比不大于0.6、墙板高厚比取300~400。

一字形多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙轴压性能试验研究及有限元分析

完成了6个一字形多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙的轴压试验,研究了此类构件在轴压荷载作用下的受力性能,分析了墙肢高宽比对试件轴压性能的影响。同时,采用有限元软件ABAQUS分析了一字形多腔钢管混凝土短肢剪力墙的力学性能。结果表明:多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙具有较高的承载力及良好的变形能力,随着高宽比的增大,试件承载力略有降低,位移延性系数基本不变。ABAQUS有限元分析结果和试验结果吻合良好,可以较好地模拟多腔钢管混凝土短肢组合剪力墙的轴压性能,其受力机理与矩形钢管混凝土类似,内隔板可有效约束混凝土。