可恢复功能装配式高强再生混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为推动高强再生混凝土构件应用于可恢复功能建筑结构,提出一种边缘构件配置弱粘结超高强纵筋的装配式高强再生混凝土剪力墙。对4个剪跨比为2.2的装配式高强再生混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,分析了边缘配置弱粘结超高强纵筋、墙体有无钢纤维的装配式高强再生混凝土剪力墙的损伤破坏形态、滞回性能、刚度退化、残余变形、裂缝宽度等抗震与可恢复性能指标。结果表明:在大变形条件下,边缘配置弱粘结超高强纵筋的装配式高强再生混凝土剪力墙水平承载力持续增大,混凝土损伤程度较轻,抗侧刚度退化缓慢,残余变形与裂缝宽度较小。基于试验结果,建议了可恢复功能装配式高强再生混凝土剪力墙在1%位移角下的抗震承载力计算方法,其计算结果与试验结果符合较好。

自攻钉集块连接T形边框混凝土肋格复合墙板抗震性能试验

研发了混凝土框架(桁架)肋格填充发泡混凝土墙板,提出了T形边框与混凝土肋格复合墙板边肋的自攻钉集块连接构造。设计并制作了2个足尺自攻钉集块连接T形边框混凝土肋格复合墙板试件,包括1个十字形框架肋格墙板试件和1个人字形支撑桁架肋格墙板试件。进行了低周反复荷载试验,研究了各试件的破坏状态和滞回特性,分析了不同肋格构造对承载力、刚度、变形能力及耗能性能的影响。结果表明:十字形框架肋格墙板试件主要发生了发泡混凝土填充墙板及硬化砂浆面层的剪切开裂,人字形支撑桁架肋格墙板的破坏特征为混凝土桁架支撑的损伤失效;人字形支撑桁架肋格墙板试件的承载力和初始刚度相比十字形框架肋格墙板试件分别提高了74.3%和69.0%;十字形框架肋格墙板试件则具有较高的变形能力和耗能性能;自攻钉集块连接构造连接性能可靠,保证了T形边框与混凝土肋格复合墙板的协同变形。可为工程设计与施工提供参考。

某安置房项目装配式纵肋叠合剪力墙技术的应用

随着建筑施工技术的不断发展,新型建筑工程逐渐出现,其具备建造流程的高效性、设计与施工阶段的信息化共享性以及施工阶段的工业化程度高,满足现代建筑施工要求。装配式纵肋叠合剪力墙结构体系属于混凝土剪力墙结构一种,分属于叠合式混凝土剪力墙结构,纵肋叠合剪力墙由两侧钢筋混凝土板和连接两侧混凝土板的纵肋组合而成,并带有空腔的预制构件,空腔灌注自密实混凝土代替套筒灌浆工艺,保证工程的施工质量和安全,并具有施工简便快捷的优点。基于本项目的施工实践,对工程概况、构件深化设计、施工工艺要求等进行论述,本工程的纵肋叠合剪力墙施工技术相比于传统的装配式套筒灌浆技术有了长足的进步,满足装配式结构安全以及使用要求,对于装配式结构的发展来说具有非常好的应用前景。

外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁节点抗震性能试验研究

外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁节点是一种新型墙梁节点,设计并制作了四个足尺的外肋板式钢板混凝土剪力墙与钢梁节点模型试件进行低周往复加载试验,研究钢梁跨高比、外肋板宽厚比以及设置栓钉对试件的滞回性能、延性、耗能和刚度退化等抗震性能的影响。结果表明该节点具有良好的延性和耗能能力,外肋板对节点承载力有较大提升,跨高比较小的试件在弹塑性阶段具有更好的耗能能力,改变外肋板宽厚比和在墙侧设置栓钉对该节点初始刚度无明显影响,该节点荷载有两种传递方式,一种由外伸梁传至外肋板,再由外肋板传至剪力墙;另一种直接由外伸梁传递至剪力墙,前者占比更高。

双面叠合剪力墙应用及平面内抗震性能研究

为得到双面叠合剪力墙结构的破坏形态、承载力、延性等抗震性能,以某103m双面叠合剪力墙结构住宅项目为依托,设计了一组3个试件,分别为边缘构件现浇与边缘构件预制的双面叠合剪力墙各1片,以及1片全现浇剪力墙。针对这3片剪力墙开展了平面内低周反复荷载足尺试验研究和有限元分析。研究结果表明:3片剪力墙均发生弯剪破坏,且具有相近的平面内承载力、耗能能力和延性,双面叠合剪力墙可以等同现浇剪力墙,具有良好的抗震性能。

纵肋叠合预制剪力墙施工技术分析

目前,在全面实施绿色建筑的情况下,装配式结构在住宅项目中广泛应用,装配式剪力墙原来应用较多的是套筒灌浆工艺,存在钢筋连接复杂,灌浆作业过程质量难以监控的问题。相比较来说,采用新型纵肋叠合剪力墙,钢筋连接简易、质量易控,采用自密实混凝土灌注质量保证率高。本论文针对纵肋叠合剪力墙施工全过程要点进行总结、归纳。

预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展(Ⅱ):结构性能研究

阐述了预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究的重要性和预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究的最新进展。综述了国内外预制钢筋混凝土剪力墙结构设计规范以及设计方法的研究进展。指出常规预制装配式钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较差,在地震作用下,主要靠结构构件连接处的损伤和结构构件损坏来消耗能量;无粘结后张拉预应力预制混凝土剪力墙结构,在地震作用下具有自恢复中心能力和良好的抗震能力,但该结构体系的耗能能力不足。认为在预制钢筋混凝土剪力墙结构中设置耗能减震元件,或将预制钢筋混凝土剪力墙结构设计成隔震结构,将有效提高预制钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能。该类预制装配式剪力墙结构的抗震性能有待于进一步研究。

工字形横截面叠合板式剪力墙低周反复荷载下剪切滑移机理与数值模拟分析

为研究叠合板式剪力墙与基础之间的水平连接部位在地震作用下的受力和变形性能,以及垂直方向剪力墙相交处边缘构件对结构破坏形式的影响,对两个由纵、横向剪力墙和相交处的全现浇T形边缘构件组成的足尺工字形横截面剪力墙试件进行了低周反复加载试验,在此基础上对剪力墙与基础水平连接部位剪切滑移机理进行了分析,并采用非线性有限元分析程序CANNY对试件的受力过程进行了数值模拟分析。研究表明:与普通现浇钢筋混凝土剪力墙相比,叠合板式剪力墙的破坏主要集中在墙板与基础顶面水平接缝附近,塑性范围较小,降低了试件的延性;剪力墙的抗滑移力主要由截面弯压区混凝土的摩擦力承担,由于该试验试件截面翼缘宽度较大,且没有施加竖向轴力,弯矩作用下截面受压区高度很小,导致有效摩阻面积很小,是试件在水平荷载下产生较大的剪切滑移变形的主要原因;采用CANNY中的三维MS模型可以较好地模拟叠合板式剪力墙在地震作用下的反应情况。

带肋薄壁方钢管混凝土柱的滞回性能

对9根带肋薄壁方钢管混凝土柱的滞回性能进行了试验研究,其主要参数为轴压比和加劲肋的布置.通过试验,研究了试件的破坏形态、滞回特性和耗能能力等重要抗震性能指标.结果表明:轴压比对试件的滞回性能影响很大,当轴压比小于0.5时,四边设肋试件的滞回曲线较饱满,具有较好的延性和耗能能力,而对边设肋试件的滞回曲线出现了轻微的捏缩现象;当轴压比大于0.5时,试件的延性较差.在相同轴压比下2种设肋形式试件的极限承载力较接近,但是四边设肋试件的延性好于对边设肋的试件,滞回曲线更丰满.采用大型有限元程序ABAQUS6.4对每个试件的试验全过程进行了模拟计算,计算结果与试验结果符合较好,为进一步开展带肋薄壁钢管混凝土柱的研究提供了基础.

竖向拼缝叠合板式混凝土剪力墙有限元分析

目的为新型叠合板式混凝土剪力墙结构体系在国内的推广、工程设计方法、施工工艺和降低施工成本等提供可靠的理论科学依据.方法采用试验研究和理论分析相结合的方法,对三片剪力墙试件的抗震性能进行了验证性低周反复加载试验研究,再从理论角度对其在水平单调荷载作用下性能进行非线性有限元分析,进一步了解该种新型结构在水平荷载作用下的反应.结果叠合板式混凝土剪力墙结构在竖向拼缝处有可靠构造措施连接情况下,通过后浇混凝土形成整体结构后,其破坏形态、整体性、承载力、延性及耗能等抗震性能可认为与现浇钢筋混凝土剪力墙结构无异.结论有限元计算结果与试验结果较为吻合.

单调荷载下带加劲肋钢板混凝土剪力墙力学性能有限元分析

目的研究一种新型带加劲肋钢板的混凝土剪力墙的力学性能.方法利用ABAQUS有限元软件在剪力墙顶端加侧向位移,针对不同参数如轴压比,剪力墙厚度,钢板厚度等的剪力墙的力学性能进行研究,分析剪力墙的承载力和屈服位移.结果剪力墙的承载能力随着内置于剪力墙的钢板厚度,剪力墙的厚度,轴压比,混凝土强度等级的增加而增加.带加劲肋钢板的剪力墙比普通混凝土剪力墙的承载能力和屈服位移都有很大的提高,钢板对剪力墙屈服后强度的提高有很大帮助.结论带加劲肋的钢板内置于剪力墙中能大幅度提升剪力墙的单调荷载下的力学性能.

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.

钢板混凝土组合剪力墙-钢连梁外肋板节点抗震性能有限元分析

为研究钢板混凝土组合剪力墙-钢连梁外肋板节点在低周反复荷载作用下的抗震性能,利用有限元软件ABAQUS进行了分析,研究了轴压比、钢连梁跨高比、外伸梁段翼缘长厚比的变化对抗震性能的影响。结果表明,外肋板墙梁节点滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,在达到极限荷载后具有良好的延性和后期变形能力,满足节点延性的要求。轴压比对节点承载力和延性影响较小;钢连梁跨高比越大,节点承载力越低,延性呈上升趋势;外伸梁段翼缘长厚比增大,延性变差,承载力几乎不变,宜取18.75左右。

外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁节点的受力性能数值模拟

以钢板混凝土组合剪力墙-钢连梁外肋板节点为研究对象,利用ABAQUS建立三重非线性有限元模型,考虑了不同外肋板高厚比、连接板宽厚比和外包钢板厚度对其抗震性能的影响。结果表明:外肋板墙梁节点滞回曲线有一定的捏缩现象,延性及耗能能力均满足抗震要求;外肋板高厚比由9.375降至5.357,节点模型的延性系数、能量耗散系数和初始刚度变化均不足8%;在连接板宽度为150mm时,较大宽厚比的模型延性较好;外包钢板厚度由10mm变化到4mm时,节点峰值荷载降低约16%,但模型刚度退化变缓、延性性能提高。

钢筋混凝土剪力墙轴拉试验和轴拉刚度理论分析

文章完成截面纵筋率为1.7%、2.5%的钢筋混凝土剪力墙轴拉试验。试验结果表明:剪力墙轴拉刚度在混凝土开裂前由钢筋和混凝土共同提供,并随轴拉力的增加逐渐下降;在混凝土开裂时轴拉刚度迅速下降;在开裂后混凝土退出工作,轴拉刚度逐渐趋于截面纵筋刚度。基于试验结果,完成剪力墙的轴拉受力特性和刚度变化特征的理论分析,提出能够描述钢筋混凝土剪力墙轴拉刚度变化特征的二阶段计算方法:在混凝土开裂前及开裂时根据混凝土本构模型获得的受拉弹性模量进行计算,在开裂后则引入纵向受拉钢筋应变不均匀系数进行计算。由此得到的理论值与试验结果更为吻合,更能反映剪力墙在轴拉阶段的受力和刚度变化特征。

两层带新型连接节点预制叠合剪力墙抗震性能试验研究

为了研究带新型水平连接节点的预制叠合板式剪力墙结构的抗震性能,设计制作了两片采用新型水平连接节点的两层预制叠合剪力墙和一片作为对比的现浇剪力墙,其中两个预制构件连接形式分别为螺旋箍筋连接和钢板连接方式。对3个构件进行拟静力试验,分析结构的承载力、破坏机理、滞回性能、刚度退化、延性、耗能能力及拼装节点滑移情况等。试验结果表明:所有构件均呈现弯曲破坏特征,预制构件的极限层间位移角大于1/50,滞回曲线饱满,结构承载力接近于现浇剪力墙构件;采用新型连接节点的预制叠合剪力墙连接可靠,传力性能良好,预制构件底部相对滑移较小,整体抗震性能良好。

大型火电厂主厂房纵向框架-剪力墙结构抗震性能试验研究

框架 -剪力墙结构是应用较为广泛的一种结构体系 ,但对于大型工业厂房中的框架 -剪力墙结构 ,其抗震性能的研究还不够深入。通过对大型火电厂主厂房纵向框架 -剪力墙结构体系进行拟动力模型结构试验 ,研究它的受力特点、破坏过程及强度、刚度、变形、延性和耗能性能 。

装配式钢管密肋保温复合墙体抗震性能试验研究

为研究钢管分布形式对钢管密肋保温复合剪力墙墙体抗震性能的影响,设计制作了4片缩尺比为1∶2的装配式钢管密肋保温复合剪力墙墙体,通过对1片剪力墙墙体的轴压试验和3片剪力墙墙体的低周往复荷载试验,研究了墙体的破坏形态及模式、承载能力、滞回特性、骨架曲线、刚度退化以及变形和耗能性能.试验结果表明:对于竖向荷载作用下的密肋复合墙体,由于在肋柱中布置了钢管,其抗压承载力显著提高;对于低周往复荷载作用的密肋复合墙体,其主要破坏形态为整体剪切破坏,且基本按照"填充砌块-肋格-边框柱"的顺序破坏,与普通钢筋密肋复合墙相比,钢管密肋保温复合墙的抗剪承载力提高了112%,同时具有良好的变形能力和耗能性能.研究结果完善了装配式密肋复合板结构体系,为密肋复合板结构应用于高层住宅建筑提供了理论依据.

带可更换墙脚构件的叠合板混凝土剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种带可更换墙脚构件的叠合板混凝土剪力墙。为探究该新型叠合板混凝土剪力墙的抗震性能,进行了墙脚构件更换前和更换后的低周反复试验,得到该墙的破坏模式、抗侧承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标。与传统叠合板混凝土剪力墙的试验结果相比,新型叠合板混凝土剪力墙的承载力下降了28.57%,但变形能力提升,新型叠合板混凝土剪力墙的耗能能力在墙脚构件更换前高于传统的叠合板混凝土剪力墙。

带肋双钢板开洞再生混凝土剪力墙力学性能分析

为研究带肋双钢板开洞再生混凝土剪力墙的力学性能,在验证模型有效性的基础上,采用有限元软件ABAQUS对墙体进行模拟。对剪力墙施加单向水平荷载,研究其受力破坏过程,分析开洞率、再生混凝土取代率、洞口形状、钢板强度和轴压比等参数对剪力墙力学性能的影响。研究结果表明:开洞率、废弃混凝土取代率对剪力墙力学性能影响显著,刚度和承载力降低,但峰值位移提高,变形能力有所改善;洞口形状对其力学性能影响较明显,宽扁洞口剪力墙力学性能较差;钢板强度提高,剪力墙的承载力和变形能力都有所增强;随着轴压比的增大,剪力墙承载力虽有所提高,但变形能力降低。