新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪性能研究

为解决装配式剪力墙安装定位困难、施工速度慢等问题,提出了一种采用齿槽和U型套箍连接相结合的新型装配式剪力墙结构,通过分析该剪力墙水平接缝的抗剪机理初步提出了相应的抗剪承载力计算模型。然后在验证有限元建模方法有效性的基础上,对新型装配式剪力墙抗剪性能进行了分析,分析结果表明新型装配式剪力墙结构受力性能良好,其抗剪承载力略高于现浇剪力墙;对于新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪性能,齿槽和后浇暗梁起主要作用,随着后浇混凝土强度的增加,其抗剪性能显著提升,而齿槽高宽比和暗梁高度变化对其影响较小。最后对比了新型含齿槽式连接装配式剪力墙抗剪承载力理论计算值与有限元分析值,发现两者吻合较好,最大相对误差不超过10%。     

齿槽式连接预制剪力墙受剪性能有限元分析

基于已完成的5个齿槽式连接预制剪力墙试件进行的单调推覆加载试验,采用通用有限元分析软件ABAQUS建立了15个齿槽式连接剪力墙模型,对其受剪性能进行有限元分析.通过与试验结果对比,有限元分析得到的试件破坏模式、开裂形态、承载力和试验结果吻合较好,验证了材料本构模型、单元类型、接触关系和边界条件等建模方法的可靠性.利用验...     

装配式剪力墙浆锚连接的受力性能试验研究

为研究装配式剪力墙竖向浆锚连接的钢筋锚固性能及结合面受剪性能,以插筋配筋率为参数进行了3组搭接试验和2组抗剪试验,确定了其竖向插筋的搭接长度,得到了抗剪试件结合面的承载力、破坏模式和荷载-滑移关系曲线。试验结果表明：选取的钢筋搭接长度能够满足承载力要求;同一试件中,结合面1（后浇混凝土与抗剪键相连的界面）先于结合面2（后浇混凝土与凹槽连接的界面）破坏;插筋配筋率对结合面开裂荷载影响较小,但对受剪承载力影响较大;抗剪试件破坏时凹槽附近易发生混凝土脱落,建议剪力墙受拉钢筋直径尽量大于8 mm。采用ABAQUS软件对抗剪试验进行了有限元模拟,并分析了后浇混凝土强度、后浇带宽度和凹槽长度等参数对结合面受剪承载力的影响。分析结果表明：提高后浇混凝土强度可使结合面受剪承载力提高;在满足锚固需求条件下,增加后浇带宽度可提高墙体的受剪承载力,减少凹槽长度对墙体受剪承载力影响较小。     

钢柱脚锚栓连接受剪性能试验研究

对锚栓连接受剪性能进行试验研究,制作了5组共15个试件,考虑了锚栓的直径、柱底板厚度和底板锚栓孔径与锚栓直径之差的影响。锚栓连接受剪试验的荷载 位移曲线呈现2个转折点,可近似分为3个阶段：弹性阶段、滑移阶段和强化阶段,以锚栓基本形成塑性铰与锚栓孔壁和锚栓顶紧两个状态作为分界点。试验结果表明,柱底板厚度越大,锚栓连接受剪承载力设计值和界面抗滑移刚度越小;锚栓孔径和锚栓直径之差对滑移阶段的长度有显著的影响,对承载力影响较小。以试验荷载 位移曲线的第一转折点对应的荷载作为锚栓连接的受剪承载力设计值,提出了计算式,同时提出锚栓连接极限承载力的计算公式。     

带现浇暗柱齿槽式预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验

介绍了3片剪跨比为2.13的钢筋混凝土剪力墙试件在特定轴压比下的拟静力试验,其中1片为现浇试件CW-1,另外2片为采用预制墙板,两端暗柱与水平齿槽现浇混凝土在墙体底部实现与之连接的预制试件。预制试件的主要区别是一片在齿槽内不设竖向分布钢筋的试件PW-1,另一片齿槽内竖向分布钢筋自由搭接的试件PW-2。试验结果表明：通过齿槽连接的预制墙体,其破坏形态与现浇试件基本相同,墙体两端暗柱底部混凝土受压破坏、竖向钢筋受拉屈服;预制试件的极限位移角为1/48~1/53;齿槽式连接能够保证剪力墙在正常工作状态下的受剪承载力;预制试件PW-2的滞回曲线饱满,受剪承载力与现浇试件相当,其延性性能满足抗震要求,齿槽区域墙体竖向分布钢筋自由搭接的连接方式在一定轴压比下可行,经进一步的试验和分析研究后可推广应用。     

装配式复合齿槽连接剪力墙结构技术体系应用

为提升装配式剪力墙结构的质量与施工效率,降低建造成本,提出了预制墙板间竖向连接不使用灌浆套筒的装配式复合齿槽连接剪力墙结构体系,结合某高层住宅项目的应用,介绍了该新型装配式结构技术体系的优势和实施要点。     

装配式大板结构竖向齿槽接缝受剪承载力设计

旨在建立装配式钢筋混凝土(PBP)结构竖向齿槽接缝考虑接缝宽度及接缝配筋率变化的抗剪承载力计算公式和验算公式。以接缝处配筋率和接缝宽度为参数,对18榀试件进行低周反复荷载作用下试验,分析接缝的破坏过程,研究接合筋及接缝宽度对混凝土接缝抗剪强度的影响。认为接合筋、接缝混凝土分别通过压力摩擦机理和斜压杆机理来提供抗剪强度;接缝抗剪强度随接缝处配筋率增大而增大,而与接缝宽度成非线性关系。所提建议公式与试验结果吻合较好,为工程设计提供了借鉴依据。     

偏心受拉钢筋混凝土剪力墙受剪性能试验研究

对4个偏心受拉钢筋混凝土剪力墙试件进行了静力试验研究,研究发现:对于小剪跨比试件,轴拉力可以改善试件延性,同时降低剪力墙的受剪承载力和侧向刚度;提高剪力墙中的竖向分布钢筋配筋率可提高偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力。GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算公式可满足工程设计安全要求,但是该公式中未考虑竖向分布钢筋的贡献,对于竖向分布钢筋配筋率较高的剪力墙计算结果偏保守。提出了考虑竖向分布钢筋贡献的偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算式,同时,提出了偏心受拉剪力墙的设计建议,以期为实际工程设计提供参考。     

复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙抗震性能试验研究

复合齿槽U型筋搭接连接装配式混凝土剪力墙由预留复合齿槽区预制墙体、暗柱及上下层墙体U型筋连接节点组成。为研究该装配式剪力墙的抗震性能,通过1个现浇和3个预制剪力墙试件的低周反复加载试验,对比分析了各剪力墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度退化和钢筋应变。结果表明:所有剪力墙破坏形态均为暗柱纵筋压屈、墙体两侧底部混凝土压碎剥落的压弯破坏;采用双填料口能够保证复合齿槽后浇区混凝土的密实度,复合齿槽区形成的暗梁对墙体底部具有强化作用;剪力墙竖向分布钢筋采用U型筋在复合齿槽区搭接连接能够有效传递钢筋应力;相同轴压比条件下,预制剪力墙承载力约为现浇剪力墙的90%;预制剪力墙的极限位移角为1/72～1/51,平均位移延性系数均大于5;同一位移下,预制剪力墙的累积耗能略大于现浇剪力墙。可采用GB 50010—2010中建议公式计算复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙的压弯承载力,计算结果偏于安全。     

装配式挡墙砌块剪切试验研究

提出了一种新型装配式挡墙榫卯结构砌块,并对砌块不同组合模式下的层间抗剪强度进行了试验研究。结果表明,单一砌块随着榫卯数量的增加,其抗剪强度逐渐降低;竖向压力与砌块抗剪强度正相关,增加竖向压力能提高砌块抗剪强度,但是效果并不理想;进一步提出了砌块抗剪强度计算公式,进行了榫卯数量影响因素修正,公式计算结果与实测值符合较好,为进一步研究砌块挡墙的抗剪承载力提供了理论支持。     

砌体剪力墙的受剪性能及其承载力计算

本文研究无洞、开洞、无筋以及水平配筋砌体剪力墙受剪性能及其承载力计算,在全面分析影响砌体剪力墙受剪性能的主要因素的基础上,采用弹性有限元法和作者建立的砌体破坏准则,分析了开洞墙的应力分布、裂缝形成及其出现的先后顺序,并提出了不同高宽比、竖向压应力、开洞率、无筋或配筋墙的水平开裂荷载、受剪承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。该方法弥补了现行规范未考虑墙体高宽比影响的不足,扩大了竖向压应力较大时的应用范围,可供砌体结构设计和研究参考。     

Seismic analysis and connection optimization of the side column on modular prefabricated four-sided connected composite shear wall

A modular prefabricated four-side connected composite (MPFC) shear wall that consists of a composite shear wall modular (CSWM) and steel frame boundary elements is proposed. First, the finite element model (FEM) of the MPFC shear wall, which considers a plastic-damage constitutive model of both concrete and steel materials, is established based on the finite-element software ABAQUS. Second, the FEM accuracy of the MPFC shear wall is verified by the experimental results of a modular prefabricated two-sided connected buckling-restrained (MTB) steel plate shear wall. Third, the seismic performance of the MPFC shear wall is investigated based on the verified FEM. The connection between the CSWM and side column is optimized. Finally, the initial stiffness calculation formula of the MPFC shear wall that considers the impact of that the thickness ratio between the connection steel plate (CSP) and inner steel plate (ISP) is deduced. The results show that the peak bearing capacity, initial stiffness, total energy, and total strain energy of the MPFC shear wall increased by 42.47%, 44.81%, 113.24%, and 58.97%, respectively, compared with those of the MTB steel plate shear wall. The compressive corner damage of the reinforcement concrete faceplate (RCF) of the MPFC shear wall with a side column and CSWM is connected by a middle steel plate is effectively improved. Compared with those of the MPFC shear wall in which the side column and CSWM are connected by bolts, the shearing force, axial force, and bending moment of the side column of the MPFC shear wall in which the side column and CSWM are connected by the middle steel plate are notably decreased by 25.32%, 26.08%, and 39.51%, respectively. The FEM results are compared with the formula calculation results to establish its accuracy in calculating the initial stiffness of the MPFC shear wall.     

装配复合模壳体系混凝土剪力墙抗震性能试验研究

装配复合模壳体系剪力墙是一种新型的免拆模现浇混凝土剪力墙。进行了6个装配复合模壳体系剪力墙试件的拟静力试验,其中试件的剪跨比包括1.75和1.0,试验轴压比包括0.11、0.25和0.38。研究了模壳剪力墙试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度、耗能与位移延性等抗震性能和极限承载力,并与整浇剪力墙试件进行对比,分析了拼缝连接钢筋构造以及模壳对模壳剪力墙抗震性能的影响。结果表明：模壳试件均为受弯破坏,破坏时试件两端根部模壳剥裂,且轴压比为0.38的试件的墙身下部模壳出现胀裂;模壳试件与整浇试件的滞回曲线相似,均较为饱满;达到峰值荷载前,模壳试件的刚度比整浇试件的略大,但破坏时二者刚度基本相同;模壳试件位移延性系数为2.46~4.71,极限位移角为1/50~1/38,具有较好的延性性能;模壳试件的极限承载力与整浇试件相当,二者之比平均为1.04;对边缘构件竖向纵筋采用逐根搭接、对竖向分布纵筋采用双排或单排钢筋搭接以及对水平分布纵筋采用双排钢筋搭接的构造做法,能保证装配复合模壳体系剪力墙的有效传力。最后,进行装配复合模壳体系剪力墙受力分析,并提出了相关设计建议。     

半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构性能研究

半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用更加经济的半刚性节点提供了可能。为研究不同梁柱连接刚度对双体系结构抗震性能的影响,完成了3个单跨两层不同梁柱连接刚度试件的水平低周往复加载试验研究,系统分析了三者的整体性能和破坏模态,拟从承载力、刚度、延性、耗能、整体性能和节点性能六个方面对双体系的节点刚度与墙体的匹配效果进行评价。结果表明:在半刚性框架内设置钢板墙能较大程度提高结构的极限承载力与侧向刚度;结构具有理想的屈服顺序,内填板在加载初期非常有效。屈服区域延伸至整个墙体时,附加荷载将基本上由边缘构件承担,试件破坏主要由内填板的屈服和框架柱的弯扭失稳控制;节点刚度退化小,且内填板的设置缓解了节点区自身的延性要求,梁柱连接形式对试件的抗侧刚度和整体强度的影响不大,降低连接刚度有利于提高试件延性和耗能能力。     

接缝形式对凹槽浆锚连接装配式混凝土剪力墙抗震性能影响研究

为研究不同接缝形式（水平接缝、竖向接缝、竖向和水平接缝）的凹槽浆锚连接预制混凝土剪力墙抗震性能,完成1片现浇剪力墙和3片不同接缝形式的预制剪力墙拟静力加载试验,分析了不同接缝形式对预制墙体破坏过程、破坏特征、滞回性能、承载力、延性等的影响。试验结果表明：4片墙体的破坏形式均为受弯破坏;水平接缝装配式剪力墙在峰值荷载前受力性能与现浇剪力墙基本相似,峰值荷载后随着水平接缝处结合面的开裂,水平接缝装配式剪力墙承载力和刚度退化较快;竖向接缝装配式剪力墙抗震性能总体上符合规范GB 50011—2010抗震要求,其延性略低于现浇剪力墙,且预制墙体竖向接缝的后浇部分利于结构的耗能;同时采用竖向和水平接缝装配式剪力墙的峰值荷载与竖向接缝剪力墙的基本一致,而极限位移较现浇剪力墙的低27%,其竖向接缝后浇部分的钢筋配筋率影响剪力墙的承载力。