钢筋混凝土低矮抗震墙性能研究及有限元分析

模拟试验了7片不开洞低矮抗震墙和4片开洞低矮抗震墙,编制了钢筋混凝土有限元全过程分析程序,研究了单调加载及低周反复荷载作用下低矮抗震墙的力-变形性能,揭示了其应力分布、裂缝产生和发展的规律以及周边框架的约束机理等。根据低矮墙的受力机理提出了抗震墙的强度和刚度实用计算公式。     

钢筋混凝土低矮抗震墙试验研究

本文内容为钢筋混凝土低矮抗震墙的试验研究。全过程分析所得结果与试验数据符合良好,可靠地反映出抗震墙的基本性能。对抗震墙的极限强度提出了实用计算公式,计算值与本文及国外共61个试件的试验结果相当吻合,可用于实际设计。     

斜筋配置对单排配筋低矮墙抗震性能影响试验

在低配筋量的单排配筋混凝土低矮剪力墙中配置斜向钢筋,可限制基底施工缝处水平剪切滑移和墙体斜裂缝开展,提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力.为探求带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙的优化配筋设计方法,进行了5个不同配筋设计的剪力墙模型低周反复荷载试验,对比分析了各模型的破坏特征、滞回性能、承载与变形能力、刚度退化规律、耗能能力及钢筋应变发展规律.试验结果表明:对于单排配筋混凝土低矮剪力墙,斜筋可有效控制其剪切变形,使其抗震性能优于不带斜筋的剪力墙;合理配置斜筋,可明显提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力,获得性价比较高的抗震墙.     

高宽比对密肋复合墙抗震性能的影响

密肋复合墙是由钢筋混凝土与轻质填充砌块组成的一种网格式抗震墙,高宽比是影响抗震墙抗震性能的重要因素之一.本文在密肋复合墙低周反复荷载试验的基础上,介绍了不同高宽下密肋复合墙的破坏形态,分析了高宽比对墙体承载力、延性、刚度等抗震性能的影响,与混凝土墙进行了对比,并就其原因进行了探讨.研究表明:密肋复合墙破坏特点、延性性能受高宽比影响的变化规律与混凝土墙有着较大的区别;密肋复合墙高宽比小于3.0时,墙体以剪切破坏形态为主;高宽比对于密肋复合墙延性性能的影响较小,高宽比小于1.0的低矮密肋复合墙亦可设计为具有良好延性的抗侧力构件.研究结果对于不同高宽比密肋复合墙体的抗震设计具有一定的参考意义.     

再生混凝土低矮剪力墙抗震试验及分析

为了研究再生粗骨料和细骨料掺量对剪力墙抗震性能的影响,对5个剪跨比为1.0的再生混凝土低矮剪力墙进行了低周反复荷载试验,包括1个普通混凝土剪力墙、3个再生混凝土剪力墙及1个加配暗支撑的再生混凝土剪力墙.对比分析了各剪力墙的承载力、刚度、延性、滞回特征、耗能能力及破坏特征,并进行了承载力计算.研究表明,掺入再生粗骨料的再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能和普通剪力墙相差不多,再生粗骨料的掺量对剪力墙的性能影响不大,再生细骨料的掺量对剪力墙的性能影响稍大,加配暗支撑钢筋的再生混凝土剪力墙抗震性能明显提高.     

平面内和平面外竖向荷载下低矮钢筋混凝土墙水平承载力研究

民用建筑中的剪力墙高宽比通常大于1,而高温气冷堆内的钢筋混凝土墙的高宽比一般小于1。为了研究低矮钢筋混凝土墙的失效机理，本文对平面内和平面外竖向荷载下，高宽比分别为0.33、0.5和1的12片低矮钢筋混凝土墙进行了水平承载力试验，对提出的墙水平承载力计算公式进行了验证。试验表明：低矮钢筋混凝土墙的破坏方式与一般的钢筋混凝土梁和柱有很大区别。在轴力和水平剪力作用下，低矮钢筋混凝土墙的破坏为斜开裂-剪摩擦机制；对于高度相同的墙，高宽比越小，剪切破坏时沿墙底剪摩擦段的长度越长；墙高宽比、轴压比和配筋率均对墙的水平承载力有影响；平面外竖向荷载下墙的水平承载力小于平面内竖向荷载下墙的水平承载力，墙水平承载力与平面外弯矩近似符合1/4圆关系。本文公式计算结果与试验结果符合良好。     

不同剪跨比下低矮开洞剪力墙抗震性能试验

核电厂房的剪力墙具有剪跨比低和配筋率高的特点,为满足人员通行以及设备管道的布置,需要在剪力墙中开设洞口,然而,关于低矮开洞剪力墙抗震性能的研究比较有限。为此,设计3个1∶2.7的大比例尺低矮钢筋混凝土剪力墙试件,通过拟静力试验研究剪跨比对此类剪力墙抗震性能的影响。研究内容包括试件的破坏模式、滞回曲线、延性系数、刚度退化、耗能能力和变形能力等方面的分析和讨论。结果表明:低矮开洞剪力墙的破坏主要是由墙肢的斜向主裂缝宽度明显增大引起,导致承载力快速下降;剪跨比的减少使得低矮剪力墙的承载力、刚度和单圈耗能效果增加,但变形能力和极限位移显著降低,从而导致累计耗能较小;剪跨比较小的试件容易在洞口上方产生塑性铰,随后连梁的转动会导致洞口附近的混凝土压碎,且剪切效应较显著。此外,小洞口的存在会产生严重的不对称性,影响其抗震性能。     

底部框架房屋抗震墙的简易计算

介绍了底部框架抗震墙房屋的抗震性能，提出了底层框架砖砌体抗震墙和底2层框架混凝土抗震墙房屋的抗震墙数量的简易计算公式．     

单排配筋低矮剪力墙抗震试验及承载力模型

以研制抗震性能较好且经济适用的新型多层住宅结构为目标,提出了单排配筋混凝土剪力墙结构.为了研究其不同边缘构造的单排配筋剪力墙的抗震性能,同时与传统的砌体结构抗震性能比较,进行了3个不同边缘构造的单排配筋混凝土剪力墙和1个页岩砖砌体剪力墙的低周反复荷载试验.4个试件的剪跨比均为1.0.在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特征、耗能能力和破坏特征,建立了其简化的承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合较好.研究表明,单排配筋混凝土低矮剪力墙的抗震性能明显优于页岩砖砌体剪力墙,可以满足多层住宅结构抗震设计要求.     

空斗墙砌体结构检测与非线性有限元动力分析

本文对村镇住宅中常用的空斗墙砌体结构进行抗震性能研究。通过对武汉汉南区某二层空斗墙砌体结构进行动力检测,根据现场测试结果,建立了空斗墙结构的非线性有限元模型,对其进行了反应谱分析和动力时程分析,对该空斗墙结构抗震性能进行了评估。本文还通过对不同构造的空斗墙砌体结构进行对比分析,讨论了影响空斗墙砌体结构抗震性能的各种关键因素,为空斗墙结构抗震评估和抗震设计提供了依据。     

再生混凝土低矮剪力墙抗震性能有限元分析

基于再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验结果及分析的基础上,通过非线性有限元软件MSC.Marc(2011)对6片再生混凝土低矮剪力墙进行了数值模拟并得到了构件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线及各墙体的初始刚度、极限承载力、位移延性系数等.有限元模型中墙体及钢筋采用分离式有限元模型进行建模,其尺寸均按照试验实际尺寸确定.数值模拟结果与试验结果对比分析表明应用有限元软件MSC.Marc(2011)可对再生混凝土低矮剪力墙的设计及抗震性能研究提供参考和依据.     

钢筋轻骨料混凝土剪力墙研究

通过对钢筋轻骨料混凝土剪力墙的试验及其与普通混凝土剪力墙的对比和数据分析,研究了在低周反复荷载作用下轻骨料混凝土剪力墙的强度和变形性能,并提出了抗剪强度计算式、层闻相对位移和剪切变形的关系式及腹板破坏强度计算式．     

短肢剪力墙结构弹塑性静力性能仿真分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对单层和高层短肢剪力墙结构体系,从弹性到混凝土开裂直至破坏的全过程进行了仿真分析.揭示了单层单跨和高层连肢短肢剪力墙结构裂缝开展和破坏过程,分析了影响短肢剪力墙受力的各种因素:墙肢截面高厚比、混凝土强度等级、连梁跨高比、轴压比和结构层数等对短肢剪力墙承载能力和变形能力的影响.仿真试验结果表明:不同结构参数对短肢剪力墙弹塑性受力性能均会产生不同程度的影响,适当地调整设计参数可以优化结构的弹塑性性能.短肢剪力墙截面高厚比在6.5左右时,承载能力和变形能力较高;高层短肢剪力墙结构荷载-侧移曲线为弯剪型,连梁的屈服先于墙肢的屈服,属于强肢弱梁型结构.     

Experimental and analytical studies on the deformability of a precast RC shear wall involving bolted connections

To study the deformability and ductility of an innovative precast shear wall joined by bolted connections,experimental tests were conducted on two test walls under monotonic and cyclic loading,respectively;subsequently,theoretical analysis was performed on the deformation performance of the shear wall assembly.The test results confirmed the favorable deformability and ductility of the specimens.The top displacement of the shear wall assembly was analytically decomposed into several constituent parts,the theoretical formulae of which were subsequently deduced.The compositional analysis demonstrated that the top displacement of the test wall was primarily induced by the elastic deformation of the upper wall panel(UWP),the relative slippages within the bolted connections,and the flexural deformation within the plastic region of the UWP,while the constituent part contributed by the deformation in the connecting steel frame can be neglected.     

考虑楼板弯曲变形的框架-剪力墙结构地震分析

考虑楼板的平面外弯曲变形，带有刚域的杆件刚度及剪力墙刚度，对框架－剪力墙结构进行空间整体计算，分析地震荷载作用下的内力和侧移，并对弯曲为形楼板和剪切为形楼板两种模型计算结果进行比较。     

暗支撑高度变化时十字型短肢剪力墙非线性分析

利用ANSYS对8个带暗支撑的十字型钢筋混凝土短肢剪力墙进行单调荷载作用下的非线性有限元分析,比较了在暗支撑布置高度变化时,剪力墙的承载能力、刚度和变形能力变化情况,分析了带暗支撑的十字形短肢剪力墙的暗支撑位置对构件的极限荷载和破坏形态的影响,揭示该型短肢剪力墙结构的真实力学行为,得出暗支撑在十字形短肢剪力墙的上下两端附近时对抗震最为有利的结论。为实际工程的截面设计提供依据。     

钢板带加强型型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为进一步改善一字型内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙的抗震性能,设计和完成了2个剪跨比为1.0的钢板带加强型内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙低周往复水平加载试验,并与1个未设置钢板带的内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙进行对比分析。试验结果表明：钢板带的设置使剪力墙的水平承载力有显著提升,极限位移角提高20%左右,满足了相关规范极限位移角大于1/100的要求;钢板带的设置使试件破坏模式发生变化,总耗能有大幅度提升;钢板带的设置要适度,不能过强,以免形成新的薄弱区。     

冷轧带肋钢筋混凝土剪力墙的试验分析

在冷轧带肋钢筋应用情况研究基础上,通过11个剪力墙试件的拟静力试验研究,探讨了将冷轧带肋钢筋用作混凝土剪力墙分布筋的可行性.重点分析探讨了采用暗柱或翼缘柱、采用焊接网或绑扎网及暗柱箍筋间距的变化等对剪力墙的延性、变形能力、能量耗散能力等的影响.指出冷轧带肋钢筋可用于无抗震设防及抗震设防烈度不超过8度丙类建筑的钢筋混凝土房屋剪力墙的分布筋.     

短肢剪力墙剪滞效应的变分解法

研究短肢剪力墙的力学模型和计算方法，根据短肢剪力墙的受力和变形特点，摒弃杆模型平截面假定的限制，引入了剪滞位移自由度，构造了新的截面位移模式。依据能量变分原理推导出了考虑剪滞效应和剪切变形的控制方程和边界条件，以控制方程的解析解为形函数，建立了各种异形截面短肢剪力墙的统一单元刚度矩阵。采用MATLAB语言研制了相应的分析程序，算例分析表明本文方法比较真实地反映了短肢剪力墙结构的力学性能，自由度少，计算简单，可用于结构受力分析。