型钢高性能混凝土剪力墙恢复力模型研究

在前人研究成果的基础上,本文通过对6个型钢高性能混凝土剪力墙荷载-位移滞回曲线的分析,得出了简化的三折线型恢复力模型,并提出各个特征参数的计算公式,计算值与与试验值较为吻合。滞回规则采用考虑刚度退化和强度退化的剪切滞变模型,为型钢混凝土剪力墙的弹塑性分析提供了依据。     

钢管束组合剪力墙恢复力模型研究

钢管束组合剪力墙是一种新型的钢与混凝土组合剪力墙,具有施工方便、承载力高等一系列优点。对7组一字型和5组T字型的足尺钢管束组合剪力墙在往复荷载作用下的滞回性能进行了试验研究,得到其骨架曲线。采用三折线模型对其骨架曲线进行模拟,并给出关键点的计算公式,得到钢管束组合剪力墙的恢复力模型。经验证,该恢复力模型模拟效果良好,可以较好地反映构件的抗震性能,为钢管束组合剪力墙结构进行弹塑性地震分析奠定了理论基础。同时进行了基于刚度退化数据的回归分析,得到了刚度退化计算公式,结果表明,骨架曲线下降段的刚度主要与钢管束组合剪力墙的剪跨比、轴压比等因素有关,而钢管束组合剪力墙的强度退化不明显。     

免模剪力墙恢复力模型试验研究

本文通过8片免模剪力墙与1片现浇剪力墙低周反复加载试验,研究了免模墙体的抗震性能,比较了裂缝开展规律和破坏特征上与现浇墙体的异同。试验结果表明:除保温侧外,免模墙体裂缝开展与现浇墙体类似,破坏时预制模与核心现浇混凝土在塑性铰区域压溃程度有明显差别,保温墙体两侧预制模压溃程度也不一致;根据试验现象,建立了考虑不同加载阶段预制侧模参与工作程度的四折线骨架曲线特征点的计算方法,根据屈服后实测的各级滞回曲线滑移与捏拢等形状特征,建立了考虑刚度退化、强度退化及滑移的滞回规则。计算结果表明:计算特征点与实测特征点较为接近,模拟滞回曲线能很好的反映实测滞回曲线的规律。本文提出的恢复力模型作为免模剪力墙进行弹塑性动力分析的依据是合理的。     

钢管高性能混凝土压弯构件滞回性能试验研究

考虑钢材强度、混凝土强度、轴压比等参数,进行了18个钢管高性能混凝土试件的试验,分析在往复荷载作用下钢管高性能混凝土荷载-位移关系曲线的特点、构件的轴向变形和抗弯刚度退化情况,并初步探讨往复荷载作用下的钢管高性能混凝土压弯构件承载力。     

恢复力模型研究现状及存在问题

恢复力模型是根据大量从试验中获得的恢复力与变形的关系曲线经适当抽象和简化而得到的实用数学模型,是结构构件的抗震性能在结构弹塑性地震反应分析中的具体体现。对迄今为止国内外关于钢筋、混凝土和钢筋混凝土结构构件的恢复力模型的研究成果进行了汇总和简要评述,分析了现有恢复力模型存在的主要问题,在此基础上提出恢复力模型今后的研究建议。     

RC短肢剪力墙地震损伤特征与模型研究

地震损伤模型能够定量表征墙体破坏的全过程,也是研究墙体刚度退化及延性衰变的科学依据.基于既有地震损伤模型,依据短肢剪力墙1∶2比例模型低周反复试验结果,深入分析墙体加载至破坏各阶段的破坏现象及受力性能,给出短肢剪力墙基于延性及刚度、双参数地震损伤曲线,分析了损伤指数的增长规律.依据短肢剪力墙试验破坏的规律,引入基于刚度与能量的双参数地震损伤模型,并给出模型参数.结果表明,该模型能够定量描述短肢剪力墙损伤破坏的全过程,明确低周反复荷载作用下短肢剪力墙构件各阶段累积损伤的发展规律,揭示其地震损伤本质,为进-步明确其抗震性能及其损伤评估奠定基础.     

新型装配式抗震墙体恢复力模型研究

本文通过对6榀1/2比例新型装配式抗震墙体的低周反复加载试验,分析了基于不同布筋方式、竖向连接方式、水平连接方式等关键参数对各试件骨架曲线与滞回性能的影响。根据试验结果,建立统一的无量纲化骨架曲线,采用试验数据回归及理论推导相结合的方法,提出了新型装配式抗震墙体考虑刚度退化的四线型骨架曲线模型,并给出了各特征点及各阶段刚度的计算公式;通过对6榀试件各滞回环卸载刚度的回归分析,建立了墙体在不同阶段的卸载刚度计算公式,并据此给出了适用于新型装配式抗震墙体的滞回规则。试验研究及计算分析表明：本文所建议的恢复力模型与试验结果吻合较好,并能较好反映各试件滞回曲线中的“捏拢”现象,可用于新型装配式抗震墙结构体系的弹塑性地震反应分析。     

剪力墙的剪切滞变模型

详细评述了有关剪力墙的剪切滞变模型,提出了一个简化的剪切滞变模型,并推荐了两种剪切滞变模型用于描述多竖线单元剪力墙模型中的水平弹簧。     

一种新型耗能剪力墙的滞回曲线计算分析

为了验证一种新型耗能剪力墙的抗震控制效果,本文进行了这种剪力墙模型的低周反复荷载试验,利用多垂直杆元模型建立了耗能剪力墙的力学计算模型,并利用该模型建立了计算耗能剪力墙荷载-位移骨架曲线和滞回曲线的计算方法,编制了相应的计算程序,利用该程序对试验进行了分析.计算曲线与试验曲线比较一致,表明本文采用的计算模型是正确的.     

高性能混凝土双连梁短肢剪力墙试验研究

提出了高性能混凝土双连梁短肢剪力墙的新型结构形式,并对3片4层1/3缩尺联肢高性能混凝土短肢剪力墙进行了静力试验研究,得出了从加载到破坏整个过程的P-U全曲线,分析了不同连梁形式模型的承载力、刚度、延性、耗能能力以及破坏特征。证明了高性能混凝土双连梁短肢剪力墙的良好抗震性能。     

钢筋混凝土剪力墙非线性单元模型的研究

本文首先对等效框架模型、多竖直杆单元模型作了改进.然后应用改进等效框架模型、改进多竖直杆单元模型及分层壳单元模型,对不同轴压比的三片剪力墙构件模型与一个14层筒中筒结构模型进行了计算分析,并与实验结果作了比较.结果表明:改进多竖直杆单元模型在所有情况下均可取得较好结果,是适用性较强的剪力墙非线性单元模型;多层壳单元模型在轴压比较大时可取得很好的结果,当轴压比较小时,应用多层壳单元模型应慎重;改进等效框架模型只在轴压比适中时可取得较好结果,其他情况下可能会引起较大的计算误差.     

Seismic resistance of precast concrete shear walls

The earthquake resistance of stacked precast concrete simple shear walls found typically in Large Panel buildings of the cross-wall type is studied. Physical model testing on a small shaking table facility and analytical techniques are compared. Results of the testing of four models to failure portrayed the non-linear effects of rocking and shear slip that were assumed in several analytical studies but were never before measured experimentally. The physical model studies are supplemented with an independent mathematical analysis using a modified version of the dynamic, non-linear computer code Drain 2–D. Correlation of the analytical and experimental results show that the computer study can be used to predict the overall shear wall response. Results of the small scale model and the mathematical model studies indicate that the simple shear wall behaves in a non-linear manner, even for low magnitudes of base acceleration. Non-linear effects, usually concentrated in only one or two joints, reduced force levels and increased displacements. The four small scale models that were tested withstood high magnitudes of base acceleration without collapse.     

高强混凝土剪力墙非线性有限元分析

为适应高强材料在土木工程结构中的应用发展需要,本文研究高强混凝土剪力墙在不同参数影响下的受力状态、应力分布以及承载力的变化规律,为高强混凝土剪力墙设计提出合理建议.利用有限元分析软件对高强混凝土剪力墙进行模拟分析,并将模拟结果与试验结果进行对比.在确定数值分析结果的正确性后,进行不同轴压比、剪跨比及不同配筋条件下该类构件数值模拟分析,以研究各参数对高强混凝土剪力墙延性的影响.明确各参数对高强混凝土剪力墙受力性能的影响效果,得出高强混凝土剪力墙承载力随各参数变化的规律.     

型钢混凝土异形柱恢复力特性的试验研究

为了研究型钢混凝土异形柱的抗震性能,进行了17根型钢混凝土异形柱模型的拟静力试验,得到了型钢混凝土异形柱模型在低周反复荷载作用下的滞回曲线和P-△骨架曲线。通过试验结果的分析,给出了各关键点的试验数据及刚度退化规律,建议型钢混凝土异形柱恢复力模型采用双线型模型和退化三线型模型,并给出了恢复力模型各阶段刚度参数的计算公式,为型钢混凝土异形柱的非线性地震反应分析提供了理论参考。     

高强高性能混凝土剪力墙的研究现状及展望

对国内外高强高性能混凝土剪力墙的研究现状进行了综述与分析,内容涉及高强高性能混凝土剪力墙的抗震性能试验、有限元分析理论、抗震设计方法和抗火研究等方面.重点阐述了轴压比、剪跨比、配筋率、混凝土强度等级等因素对高强高性能混凝土剪力墙力学性能的影响;同时,结合高强高性能混凝土剪力墙在实际工程中的应用情况,提出了一些亟待解决的问题.     

钢筋混凝土剪力墙的变形能力及基于性能的抗震设计

影响钢筋混凝土剪力墙变形能力的主要因素包括高宽比r、轴压比n、边缘约束构件约束程度等.本文首先建立了钢筋混凝土剪力墙端部约束构件的配箍特征值λvw、轴压比n、高宽比r与剪力墙极限位移Δuw之间的关系,即λvw-n-r-Δuw关系,然后通过7个研究机构所进行的钢筋混凝土剪力墙试验对该关系进行了验证.在此关系的基础上,本文提出了钢筋混凝土剪力墙基于性能的抗震设计方法.根据本文方法,设计者可以在已知层间位移角需求θ及确定损伤指标Dw的情况下对剪力墙端部约束构件进行配箍.本文最后通过一算例详细介绍了该方法的设计过程.     

轴压比对中等高度LC结构剪力墙抗震性能的影响

轻骨料混凝土(L ight-we ight concrete,简称LC)剪力墙的轴压比是剪力墙抗震设计时一个重要的控制因素,直接关系到其延性性能。为使设计规程具有足够的理论依据,本文通过对六榀轻骨料混凝土剪力墙试件的试验,研究了在低周反复荷载作用下,着重考虑不同轴压比对中等高度有边框剪力墙的破坏形态和变形性能的影响效应,对其滞回特性进行分析,计算了各剪力墙的刚度退化率与延性系数,并将无竖缝剪力墙与带竖缝剪力墙的抗震性能进行了对比。     

小剪跨比格构式混凝土墙体抗震性能试验

文章旨在研究不同剪跨比的格构式混凝土墙体抗震性能.将生产车间预制成EPS保温模块拼接成墙体模板,在横向和纵向孔洞中分别布置钢筋,然后在孔内浇筑自密实混凝土,形成“EPS新型节能”格构式混凝土墙体,然后对6个参数不同的试件进行低周反复水平荷载作用的试验.结果,墙体破坏形态为:首先墙体相邻格构柱间的连梁出现环状裂缝和“X”...     

Shake-table testing of a self-centering precast reinforced concrete frame with shear walls

The seismic performance of a self-centering precast reinforced concrete (RC) frame with shear walls was investigated in this paper. The lateral force resistance was provided by self-centering precast RC shear walls (SPCW), which utilize a combination of unbonded prestressed post-tensioned (PT) tendons and mild steel reinforcing bars for flexural resistance across base joints. The structures concentrated deformations at the bottom joints and the unbonded PT tendons provided the self-centering restoring force. A 1/3-scale model of a five-story self-centering RC frame with shear walls was designed and tested on a shake-table under a series of bi-directional earthquake excitations with increasing intensity. The acceleration response, roof displacement, inter-story drifts, residual drifts, shear force ratios, hysteresis curves, and local behaviour of the test specimen were analysed and evaluated. The results demonstrated that seismic performance of the test specimen was satisfactory in the plane of the shear wall; however, the structure sustained inter-story drift levels up to 2.45%. Negligible residual drifts were recorded after all applied earthquake excitations. Based on the shake-table test results, it is feasible to apply and popularize a self-centering precast RC frame with shear walls as a structural system in seismic regions.     

Experimental seismic behavior of squat shear walls with precast concrete hollow moulds

This study proposes an innovative precast shear wall system, called an EVE precast hollow shear wall structure (EVE-PHSW). Precast panels in EVE-PHSW are simultaneously precast with vertical and horizontal holes. Noncontact lap splices of rebars are used in vertical joints connecting adjacent precast panels for automated prefabrication and easy in situ erection. The seismic behavior of EVE walls was examined through a series of tests on six wall specimens with aspect ratios of 1.0∼1.3. Test results showed that EVE wall specimens with inside cast-in situ concrete achieved the desired “strong bending and weak shear” and failed in shear mode. Common main diagonal cracks and brittle shear failure in squat cast-in situ walls were prevented. Inside cast-in situ concrete could significantly improve the shear strength and stiffness of EVE walls. The details of boundary elements (cast-in situ or prefabricated) and vertical joints (contiguous or spaced) had little effect on the global behavior of EVE walls. Noncontact lap splices in vertical joints could enable EVE walls to exhibit stable load-carrying capacity through extensive deformations. Evaluation on design codes revealed that both JGJ 3-2010 and ACI 318-14 provide conservative estimation of shear strength of EVE walls, and EVE walls achieved shear strength reserves comparative to cast-in situ walls. The recommended effective stiffness for cast-in situ walls in ASCE 41–17 appeared to be appropriate for EVE walls.