多层多跨钢板剪力墙水平极限承载力分析

通过相关文献的钢板剪力墙试验数据验证了使用等效拉杆模型并利用SAP2000有限元软件进行Pushover分析计算多层钢板剪力墙水平极限承载力方法的正确性。利用试验验证的有限元分析方法分别研究了4层单跨钢板剪力墙和4层3跨钢框架-钢板剪力墙双重抗侧力体系在倒三角型分布的水平荷载作用下剪力墙板高厚比的变化对结构水平极限承载力的影响,并与相应纯框架的结构性能进行了比较,建议剪力墙板的高厚比取为250~300,这为钢板剪力墙的设计提供了理论依据。     

基于等效拉杆模型的钢板剪力墙有限元分析

基于等效拉杆模型和相关文献的钢板剪力墙试验数据分析了拉杆根数对钢板剪力墙有限元数值模拟结果精度的影响,建议每块剪力墙板用10根拉杆进行等效.分别采用均布和倒三角侧向荷载作用模式进行Pushover分析研究了4层3跨钢框架-钢板剪力墙体系剪力墙板宽厚比的变化对结构水平极限承载力及剪力墙承担的承载力比例的影响,获得了一些有价值的结论.     

新型叠合式剪力墙试验研究及抗震性能分析

在德国技术生产的钢筋混凝土叠合墙板的基础上,提出一种结构性能优良、施工快速便利、造价合理,同时又能满足环保要求的新型剪力墙结构形式。通过低周反复加载试验,得到墙板的荷载-位移滞回曲线、荷载-应变关系曲线,研究现浇剪力墙板和叠合式剪力墙板的承载能力（开裂荷载、屈服荷载、极限荷载）、变形性能和耗能能力。试验结果分析表明：拼缝处的暗柱和水平筋起到传递剪力的作用;格构钢筋是叠合式剪力墙板的整体性形成的主要原因;与现浇剪力墙板相比,延性变差、耗能减弱,但承载能力增加。为新型叠合剪力墙结构的推广应用及其抗震设计提供有意义的理论依据。     

高层建筑钢结构中带竖缝混凝土剪力墙板设计方法建议

本文在试验研究与国外资料分析的基础上提出了与我国规范可以对接的带竖缝混凝土剪力墙板的实用设计方法，给出墙板承载能力计算公式，构造规定和水平荷载作用下的Ｖ－Δ骨架曲线。     

带暗支撑剪力墙抗震耗能性能试验及计算分析

提出了的钢筋混凝土带暗支撑剪力墙是在普通带坚和墙板配筋基础上,对各各板条加配Ｘ型支撑钢筋后形成的。它仍采用剪力墙板的延性,并用坚缝处的砼键控制初始刚度,同时增设Ｘ型暗支撑以提高后期的抗震承载力。这种新型剪力墙具有良好的抗震性能,并已用于工程。     

不等高开缝钢板剪力墙滞回性能分析

针对带缝钢板剪力墙开设竖缝后抗侧刚度和极限承载力大幅削弱的问题,提出蝶型和梭型2种不等高开缝形式,采用数值模拟的方法对不等高开缝钢板剪力墙的弹塑性屈曲性能及滞回性能进行研究,并与传统等高开缝钢板剪力墙进行对比分析。结果表明：通过不等高开缝形式提高带缝钢板剪力墙极限承载力和抗侧刚度的效果可观,极限承载力的增幅能达到15%以上,抗侧刚度的增幅能达到40%以上;对比传统开缝形式,蝶型开缝改善墙板延性,梭型开缝对墙板延性影响不大;蝶型开缝墙板加载前期耗能性能优越且加载后期性能下降平缓,而对于梭型开缝墙板,缝间墙肢宽度越大,则承载力越早下降到极限承载力的85%,所以此开缝形式仅适用于缝间墙肢宽度较小墙板。     

L型叠合式剪力墙板抗震性能的非线性有限元分析

本文基于德国叠合式混凝土墙板,提出了新型叠合式混凝土剪力墙结构体系,采用试验研究和AN-SYS有限元分析相结合的方法,对L型叠合式剪力墙板的抗震性能进行了验证性低周反复加载试验研究,并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地震作用下的抗震性能,为新型叠合式混凝土剪力墙结构体系的推广和应用提供理论基础。     

带缝剪力墙及外砌保温空心砖抗震稳定性试验研究

通过对外砌保温空心砖带缝剪力墙体进行水平低周反复加载试验,研究了外砌页岩保温砖墙的破坏形态、变形能力和抗震稳定性能以及混凝土剪力墙的变形和抗震性能.研究结果表明,外砌页岩保温空心砖墙体具有较好的抗震稳定性;设置竖缝可以改变构件的破坏形态,合理设置竖缝,在承载力下降较小的情况下,可以较大程度改善剪力墙的变形性能,同时使结构具有较好的抗震性能.     

混凝土强度差异对带拼缝单面叠合板式剪力墙的影响

叠合板式混凝土剪力墙结构由叠合墙板和其他预制混凝土构件通过可靠方式进行连接,与现场后浇混凝土形成装配整体式混凝土剪力墙结构。利用有限元软件 ABAQUS 对带拼缝的单面叠合板式剪力墙进行内叶板与后浇混凝土强度等级差异条件下抗震性能研究。结果表明：内叶板和后浇混凝土强度差异对墙体抗震性能影响较小。当混凝土强度等级值和考虑厚度加权混凝土强度等级值相同时,两者墙体抗震性能基本相同,与现浇剪力墙相比差别不大。分析结果可为单面叠合板式剪力墙的进一步试验研究以及工程应用提供科学依据。     

均布荷载作用下复合墙板的简化计算方法

为了研究混凝土灌芯玻璃纤维增强石膏墙板(简称复合墙板)在水平均布荷载作用下的内力发展过程和受力体系的演变过程,根据复合墙板的组成特点,建立了简化计算模型。因框架与石膏墙板从开始受力、开裂、塑性变形到达极限承载力的过程,实质上是石膏板与混凝土框架的刚度不断衰减的过程;在这个过程中二者的变形是协调的,可以确定各阶段框架、石膏板的刚度,给出了复合墙板在水平均布荷载作用下的各种受力破坏途径、内力计算的简化公式及计算流程图。最后对理论计算与实验结果进行了对比分析,结果表明:提出的计算公式与实验结果吻合较好。     

速成墙板的宏观计算模型

为掌握混凝土灌芯纤维石膏板(速成墙板)的受力特性,结合该墙板材料的具体特性,在已有的微观及宏观计算模型的基础上,基于纤维模型概念,建立了用于研究速成墙板等组合墙体的非线性分析的宏观纤维计算模型,即每个墙体单元由宏观纤维子单元和宏观剪切子单元组成,分别抵抗轴力和弯矩及剪力。推导了模型的单元刚度矩阵和各杆件的刚度。运用计算模型对4块满灌混凝土石膏板进行了推覆分析,并与试验结果进行了比较,表明该模型具有较好的精度,且计算简单。     

混凝土灌芯纤维石膏板的宏观计算模型

为掌握混凝土灌芯纤维石膏板(速成墙板)的受力特性和分析速成墙板的试点工程,结合该墙板材料的具体特性,在已有的微观及宏观计算模型的基础上,基于纤维模型概念和铁木辛柯梁理论,建立了用于研究速成墙板等组合墙体的非线性分析的宏观纤维计算模型,即每个墙体单元由宏观纤维子单元和宏观剪切子单元组成,分别抵抗轴力和弯矩及剪力,推导了模型的单元刚度矩阵及建立了各杆件的本构模型。运用计算模型对4块满灌混凝土石膏板进行了推覆分析,并与试验结果进行了比较,结果表明该模型具有较好的精度,且计算简单,可用于复合结构的动力分析。     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型。理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼。根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算模型。通过与实际结构模型试验结果比较,该整体力学模型计算精度能够满足理论分析要求。文章最后对理论计算值与试验结果的差异进行了分析。     

钢筋混凝土框架柱端剪切破坏震害分析及对策

为避免钢筋混凝土框架柱在地震中因填充墙附加剪力导致剪切破坏,本文总结了近年来国内外破坏性地震中出现的典型柱端剪切破坏震害,采用ABAQUS对典型填充墙框架进行了水平推覆模拟,据此分析了框架柱端剪切破坏的受力机理,并以鲁甸地震中的一栋严重震损的实际结构为例,采用ABAQUS对典型填充墙框架进行了水平推覆模拟和受剪承载力计算.分析表明,填充墙附加剪力是造成框架柱端剪切破坏的主要原因.依据分析结果和已有试验成果给出了考虑填充墙附加剪力的柱端剪力荷载计算公式.震损结构案例分析表明,忽略填充墙附加剪力可能导致结构的抗倒塌能力严重下降,本文填充墙附加剪力公式计算结果与有限元分析结果及实际震害符合较好,可供工程设计参考.     

钢筋混凝土柱式桥墩落石冲击分析方法

为研究落石冲击对钢筋混凝土(RC)桥墩安全性能的影响,建立一种考虑截面抗剪能力率相关性的RC柱式墩崩塌落石撞击损伤状态评价方法.首先,通过与钢筋混凝土梁落锤实验结果对比验证数值模拟方法可靠性,考虑桩基与土层相互作用建立了彻底关大桥下部结构落石撞击有限元模型.其次,以KC模型修正的Priestley公式描述混凝土动载抗剪强度,以剪力破坏参数定义截面损伤等级,分析墩柱截面不同撞击场景下的损伤状态.最后,进行混凝土抗压强度、墩柱截面面积、箍筋间距、墩柱长细比参数敏感性分析.结果表明:全局平均等效静力方法应用于落石撞击荷载静力简化存在缺陷,在高冲击强度场景下衰减段长持时使得等效静力偏低;引入墩柱截面抗剪能力率相关性能够更准确地描述落石冲击损伤状态;增大墩柱截面面积和提高箍筋配筋率能够有效地降低RC柱式桥墩落石撞击损伤.     

剪力连接件对型钢混凝土超短柱抗震性能的影响

进行了6个剪跨比为1的超短柱的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土柱(RC)、2个不设剪力连接件的型钢混凝土(SRC)柱和2个设剪力连接件的型钢混凝土柱.试验结果表明,不设剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为粘结破坏,与RC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力无显著提高,但耗能能力有所提高.设置剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为斜压破坏,与不设剪力连接件的SRC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力显著提高.随轴压比的提高,SRC超短柱的抗剪承载力提高;但轴压比对SRC超短柱的延性和变形能力无显著影响.     

基于改进纤维模型的RC剪力墙静力弹塑性分析

为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受力状态等效为单轴受力状态,引入虚拟单元法来解决有限元数值计算过程中遇到的负刚度问题.利用自编程序及ABAQUS软件对一片钢筋混凝土剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,自编程序计算曲线与试验曲线及ABAQUS软件计算曲线吻合较好,能够反映出剪切效应的影响.改进的分析方法简便有效,便于编程,可用于分析剪切效应明显的钢筋混凝土剪力墙构件.     

型钢混凝土边框内藏开洞钢板组合剪力墙抗震性能

为研究型钢混凝土边框-开洞钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,进行了5个不同设计参数、不同构造措施剪力墙试件抗震性能比较试验研究.各试件的剪跨比均为1.5,采用低周反复荷载加载.基于试验,对比分析了各试件的承载力、刚度、延性、滞回耗能和破坏特征等.研究表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,型钢混凝土边框内藏钢板组合剪力墙承载力高、延性好、刚度退化慢、耗能能力强;适当的内藏钢板厚度可改善型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的抗震性能;内藏钢板厚度相同时,设拉结钢筋试件的抗震性能优于焊接栓钉的试件.基于试验提出了型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测值接近.     

钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的滞回性能试验研究

进行了8个试件的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土超短柱、2个型钢混凝土超短柱、2个钢筋混凝土分体柱和2个型钢混凝土分体柱;超短柱的剪跨比都为1,而分体柱的剪跨比都为3.试验结果表明,型钢混凝土超短柱的破坏模式为粘结破坏,因此与钢筋超短柱相比,构件的承载力、延性和变形能力并无显著提高.与超短柱相比,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性和变形能力明显提高.随轴压比的提高,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性与变形能力降低.相同轴力水平下,型钢混凝土分体柱的承载力、延性和变形能力明显优于钢筋混凝土分体柱.     

钢筋混凝土柱非线性特性的分析方法

准确评估钢筋混凝土柱的抗震性能,对于保证混凝土结构地震作用下的安全性具有重要意义。为采用Pushover方法合理评估钢筋混凝土柱的抗震性能,通过对PEER钢筋混凝土柱抗震性能试验数据库中数据的分析,提出了1种确定弯剪荷载下柱荷载-变形曲线、卸载刚度和再加载刚度的计算方法,并给出了按滞回环面积等效确定等效阻尼比的公式。柱的荷载-变形曲线是以传统的弯曲截面分析为基础、考虑剪力和柱端钢筋拔出的滑移影响而进行修正得到的;卸载刚度和再加载刚度是分别对其与柱割线刚度的关系进行统计分析确定的。最后以一单自由度体系为例说明了按模型建立柱的＂能力曲线＂以及对柱进行Pushover分析的方法,并就剪跨比、轴压比以及配筋率等参数对柱抗震性能的影响进行了分析。