装配式RC/ECC组合剪力墙空间结构模型设计方法研究

依托试点工程海门市中南世纪城96号全预制装配式剪力墙高层结构,设计了一个2层的装配式RC/ECC组合联肢剪力墙空间结构1:2缩尺模型,并对模型的相似系数、配筋进行了计算与分析,对模型竖向拼缝节点、水平拼缝节点、装配式剪力墙-叠合连梁节点、装配式叠合连梁-楼板连接节点、装配式叠合楼板-墙体连接节点、叠合连梁中ECC现浇层与预制混凝土水平拼接节点以及连梁与墙肢节点塑性铰区ECC与混凝土节点等关键节点的设计方法进行了研究,并成功完成了装配式RC/ECC组合联肢剪力墙空间结构模型的拼装,提出了此类空间结构模型的设计方法与思路,为空间结构模型的抗震试验研究奠定了基础。

三类薄钢板剪力墙滞回性能及选型

为研究四边连接、两边连接及开竖缝薄钢板剪力墙的滞回性能并对其设计选型提出建议,利用ANSYS有限元软件对三类薄钢板剪力墙的滞回性能进行数值模拟研究,对比分析了三类薄钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的初始刚度、峰值承载力、耗能性能以及延性.分析结果表明:三类薄钢板剪力墙均具有良好的延性和耗能能力;四边连接和两边连接薄钢板剪力墙的滞回曲线有一定程度的捏缩,但其初始刚度和峰值承载力较高,可用作高层或高烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件;开竖缝薄钢板剪力墙的滞回曲线呈饱满的梭形,但其初始刚度和峰值承载力较低,可用作低层或低烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件.

插筋灌浆连接装配式钢筋混凝土剪力墙抗侧承载力分析

在地震荷载作用下,水平接缝处为装配式剪力墙结构的薄弱部位。为了研究带插筋灌浆连接的预制钢筋混凝土剪力墙的抗侧承载力,并比较其与现浇钢筋混凝土剪力墙承载力的区别,本文在已有试验的基础上对现浇和插筋灌浆连接装配式钢筋混凝土剪力墙进行了有限元建模。在此基础上,本文定义了插筋灌浆连接装配式钢筋混凝土剪力墙抗侧承载力折减系数并分析了轴压比、墙肢截面高度、墙肢厚度、灌浆料强度和插筋配筋率等参数对插筋灌浆连接装配式剪力墙破坏形态及承载力折减系数的影响。基于参数分析结果进行非线性回归分析,提出了插筋灌浆连接预制钢筋混凝土剪力墙承载力折减系数的简化计算公式。在工程参数的合理应用范围内简化公式计算结果与有限元计算结果吻合良好,可为插筋灌浆连接装配式预制钢筋混凝土剪力墙的抗震设计提供参考。

合肥某高层住宅剪力墙结构的抗震性能分析

文章以合肥某住宅小区中具代表性的高层剪力墙结构单体为例,通过对该结构进行多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析及楼板应力分析,检验其结构布置合理性和结构的抗震性能。分析结果表明,调整后的结构具有良好的承载和变形能力,可供同类工程参考,为该住宅小区十几幢高层的结构设计提供了理论指导。

钢筋混凝土错列剪力墙结构抗震性能的试验研究(Ⅰ)

一系列与楼层等高和开间等宽的墙板沿框架高度隔层错跨布置形成的错列剪力墙结构,是一种新型的复杂抗侧力结构。为了研究钢筋混凝土错列剪力墙结构的承载力与变形能力、延性等抗震性能指标及其变形和破坏机制,进行了3榀错列剪力墙结构模型和1榀传统的框架—剪力墙结构模型的对比试验。分析了侧向荷载下错列剪力墙结构的工作机理,对错列剪力墙结构试件的受力全过程、试件破坏时各层墙板的裂缝分布规律进行了研究。试验结果表明:错列剪力墙结构的抗侧刚度和承载力要比传统框架—剪力墙结构高;由于墙板的隔层错跨布置,使错列剪力墙结构中各构件的内力发生重分布;错列剪力墙结构中墙板布置X形斜撑钢筋,延缓了墙板裂缝的发生和发展,使墙板裂缝分布更均匀。

T形短肢剪力墙的延性分析

基于有限元原理分析了混凝土强度等级、轴压比、翼缘宽度和墙肢截面配筋率对T形短肢剪力墙构件延性性能的影响。结果表明:翼缘可以大大改善T形短肢剪力墙的延性性能,增加短肢剪力墙在地震作用下的耗能能力,在设计和墙体的侧移计算中应考虑翼缘的参与作用,翼缘的宽度可取大于8倍翼缘的厚度;随着轴压比的增加,结构的延性性能降低;在混凝土强度等级为C30～C40和配筋率为0.012～0.016时,结构的位移延性相对较好。故在工程设计中,应合理选择这些参数,使短肢剪力墙具有良好的延性,增强结构的抗震能力。

钢筋混凝土剪力墙非线性分析二维材料模型研究

本文建立了一种用于钢筋混凝土剪力墙非线性分析的二维混凝土及钢筋本构模型。该模型对混凝土受压、受拉力学行为分别描述,可以对反复荷载作用下钢筋混凝土剪力墙承载力及变形进行较准确分析。为验证模型适用性,计算单片剪力墙在反复荷载作用下非线性力学行为,结果表明:计算结果反映了剪力墙的滞回特性,初步验证了本文模型的正确性和有效性。

高强冷弯超薄壁型钢墙架受剪性能分析

运用有限单元法对一种高强冷弯超薄壁型钢独立墙架和组合墙架进行受剪性能分析,考虑材料非线性和几何非线性影响,研究墙架在水平和竖向荷载共同作用下的极限受剪承载力和变形特征,同时分析墙架立柱间距、墙架高度、拉铆钉间距等参数对墙架受剪性能的影响。结果表明:墙架杆件截面发生局部屈曲和扭转变形是影响这类墙架受剪承载力的主要因素;随着墙架立柱间距、墙架高度及拉铆钉间距增大,墙架结构的受剪承载力明显减小;"K"形支撑体系对防止墙架结构过早发生平面外屈曲起到了关键作用;组合墙架的屈曲荷载随着墙架个数的增加而增加迅速,体现了各墙架间协同工作的抗侧力性能。

养老建筑组合钢板剪力墙结构的抗震性能研究

对经过结构优化的钢框架短肢组合钢板剪力墙进行承载能力和抗震性能研究,并与常规钢框架短肢组合钢板剪力墙对比件进行对比。结果表明,经过结构优化的钢框架短肢组合钢板剪力墙试验件具有较高的水平承载能力以及良好的抗震和耗能能力;与常规钢框架短肢组合钢板剪力墙对比件相比,结构优化后的试验件延性比提高了8.5%、弹性抗侧刚度约提高了49.2%、耗能能力比增幅为61%,同时还具有较高的屈服载荷和极限载荷。经过结构优化后的组合钢板剪力墙试验件的抗震效果更好,通过结构优化的方法来提升钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的抗震性能和耗能能力是可行的。

装配整体式混凝土双肢剪力墙受力性能非线性有限元分析

双肢剪力墙是装配整体式混凝土剪力墙体系中较为常见的墙体形式。基于ABAQUS软件,建立了考虑材料非线性和预制拼缝构造等因素影响的装配整体式混凝土双肢剪力墙非线性有限元分析模型。通过与试验结果的对比分析,验证了该有限元分析模型的合理性。在此基础上,开展了装配整体式混凝土双肢剪力墙的有限元参数分析,主要分析参数包括轴压比、连梁跨高比等。结果表明:高轴压比(0.5)试件的承载力比低轴压比(0.2)试件高约24%,而不同轴压比试件的刚度相差在5%以内;相比于连梁跨高比为3的试件,连梁跨高比为2和2.5的试件承载力分别提高了7.5%和19.4%,刚度分别提高了19.2%和41.2%。

首层架空带填充墙框架在大震下的失效概率分析

从震害实际情况出发,采用柱端脆性剪切破坏模式研究了地震作用下首层架空带填充墙框架发生层倒塌的失效概率,通过基于位移的设计方法计算研究了首层架空带填充墙框架结构大震对于小震的剪力放大系数,然后进一步研究随着地震作用的加大框架发生层倒塌失效概率的变化情况,探讨了通过提高支柱抗剪强度来降低大震时层倒塌失效概率的方法。

短肢剪力墙的ANSYS非线性有限元分析

首先采用ANSYS有限元分析软件对短肢剪力墙模型进行非线性分析,得到剪力墙加载至破坏的全过程,并与试验结果进行比较,验证ANSYS建模计算的准确性,然后通过改变模型的轴压比,分析对比在不同轴压比情况下短肢剪力墙的荷载位移曲线、刚度退化速度等情况,为工程实践中控制建筑物的轴压比提供参考依据。

武汉某超限高层结构设计分析

介绍武汉市一幢采用钢筋混凝土剪力墙的超高层建筑的建筑与结构布置。并且通过采用中国建筑科学研究院CAD工程部研制、开发的高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE,分析该结构的自振周期、地震最大位移、结构整体稳定等参数,以确定该建筑结构的安全与稳定性。

剪力墙结构损伤模型研究现状与分析

基于性能抗震设计理论的主要内容是损伤指标的选择和性能目标的量化。文中通过介绍国内外有剪力墙结构损伤模型研究成果,结合国内外对剪力墙结构抗震性能的试验研究,并探讨了剪力墙结构损伤在实际工程中的应用研究,提出了仍有待进一步深入研究的问题。

免拆保温墙模带缝剪力墙体系的抗震动力分析

利用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,对保温墙模复合剪力墙进行结构抗震动力仿真分析,分析结果表明保温墙模带缝剪力墙结构较普通剪力墙结构自重减轻、自振频率减小,因而减轻了结构的地震作用反应。

低矮框剪结构的抗震能力评价

以汶川地震中都江堰市区的几栋低矮框架、框剪为主要研究对象,对比分析其震害特征,指出低矮框剪结构在大震条件下的震害明显轻于框架结构,且能够明显具有抗倒塌能力,并通过ABAQUS有限元软件对其中一栋框剪结构进行大震下的数值模拟,结果表明,框架剪力墙结构能够满足大震的位移角限值的要求。

带接缝连接梁的预制混凝土剪力墙抗震性能试验研究

采用钢筋混凝土接缝连接梁来实现预制墙体竖向钢筋的连续性连接。通过6个高宽比为1.7、不同截面高度和位置的接缝连接梁预制混凝土剪力墙的低周反复加载试验,分析了试件的破坏形态、顶点荷载-位移滞回曲线、承载力、变形能力、刚度退化等特性,并与整体现浇墙体进行对比。试验结果表明:预制墙体试件与整体现浇墙体试件的破坏模式、破坏形态基本相同,均为墙体角部混凝土压碎、钢筋拉断或屈曲;预制墙体试件的水平承载力相当,略低于现浇墙体,接缝连接梁的位置及截面高度对承载力有一定程度的影响;预制墙体试件的变形能力略小于现浇墙体试件,但极限位移角均超过1/100;接缝连接梁可以有效传递荷载。

剪力墙结构水平地震反应的频域分析

对于具有楼板集中质量和层间墙体分布质量的剪力墙结构,考虑层间弯曲变形和剪切变形,采用频域分析方法,在层局部坐标系中建立运动微分方程,运用铁木辛柯梁的场传递矩阵和点传递矩阵,建立频域内水平地面运动与结构反应的关系,进而结合傅氏变换求出结构地震反应。算例表明,该方法考虑了结构的实际质量分布,适用于分析质量或结构刚度沿高度有变化的剪力墙结构,而且符合实际情况,计算结果可靠。

薄壁曲线箱梁剪力滞计算的有限段方法

采用能量变分法导出的控制微分方程的齐次解作为梁段的有限元位移模式,建立了考虑初曲率的弯曲、扭转、剪力滞耦合和畸变的半解析有限段模型.由直接刚度法导出了梁段单元的刚度矩阵;由功能原理获得单元荷载列阵,提出了一种能对工程中常用的多跨连续曲线箱梁剪力滞计算的有限段法.制作了一两跨连续曲线箱梁有机玻璃实验模型,分别进行了在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应实验研究.其结果与有限段法计算结果以及有限元法的计算值均符合良好,从而验证了有限段方法的正确性.

型钢自密实混凝土叠合剪力墙滞回性能有限元分析

为进一步研究型钢自密实混凝土(SCC)叠合剪力墙的抗震性能,在已有试验研究基础上,采用MSC.MARC软件中的分层壳单元建立型钢SCC叠合剪力墙有限元模型,并采用该模型进行低周往复加载数值模拟.在此基础上,分析了暗柱型钢含钢率、叠合区锚固钢筋配筋率及轴压比对型钢SCC叠合剪力墙承载力和延性的影响.分析结果表明:采用该有限元模型计算得到的模拟结果与已有试验结果吻合较好,该方法可为叠合剪力墙结构体系抗震性能的数值模拟分析提供参考;随着暗柱型钢含钢率或叠合区锚固钢筋配筋率的增加,墙体承载力逐渐提高,但延性逐渐降低;型钢SCC叠合剪力墙在大震作用下的轴压比不应大于0.3.