新型组合钢板剪力墙单元的抗剪承载力

提出一种适用于钢框架结构体系的新型组合钢板剪力墙形式。对4种宽厚比的纯钢板和1种组合钢板剪力墙单元的静力加载试验的结果表明:宽厚比决定了钢板初始抗侧性能和屈曲模态;小宽厚比钢板对边界约束条件较为敏感;预制墙板对提高剪力墙单元抗剪承载力和提高屈曲荷载有一定帮助,但是对钢板抗侧性能的贡献不大。通过数值模拟增加影响参数,对新型组合钢板剪力墙单元进行了理论分析。最后给出了三边固接一边弹性约束的钢板及组合钢板剪力墙单元的抗剪承载力计算公式,并依据成品预制墙板的规格尺寸给出了组合钢板剪力墙适用的预制墙板最小厚度选择方法。     

考虑两侧边约束作用钢板剪力墙剪压弹性屈曲分析

目前钢板剪力墙抗剪设计中假定周边框架为钢板剪力墙提供简支约束,再通过乘以1.23的嵌固系数来考虑周边框架的约束作用,而不考虑周边框架刚度的影响。通过对剪力和单向压力组合作用下钢板剪力墙的弹性屈曲性能的有限元分析表明,两侧边构件扭转刚度与钢板剪力墙弯曲刚度的比值η可以准确地衡量两侧边构件（加劲肋）对钢板剪力墙的约束程度。...     

框架边节点抗剪承载力的试验研究

1、前言框架节点在整个框架中占有重要地位,尤其是地震区建筑,必须验算框架节点的抗剪承载力。目前的规范中,节点抗剪承载力计算公式都是笼统地适用于所有节点的,对于处于各种不同部位的节点,例如中节点、边节点、角节点及顶节点等,并未区别计算。历     

低屈服点钢板剪力墙抗侧刚度及抗剪承载力研究

在水平荷载作用下,低屈服点钢板剪力墙的边缘框架与内填钢板协同工作,共同参与抵抗水平力。边缘框架类似于纯抗弯框架,内填钢板会对边缘框架产生附加作用。考虑内填钢板对边缘框架的附加作用,对边缘框架和内填低屈服点钢板剪力墙钢板的抗侧性能分别进行理论分析,得到低屈服点钢板剪力墙的抗剪承载力及各阶段的抗侧刚度。利用ANSYS分析不同宽厚比低屈服点钢板剪力墙在单调水平荷载作用下的抗侧性能,并与理论分析结果对比,证明理论推导公式具有较好的准确性。     

粘钢板增强钢筋混凝土组合梁的抗剪承载力研究

通过对４个粘钢板加固钢筋混凝土框架梁在低周反复荷载作用下的试验研究，分析了粘钢加固梁的受力性能，初步提出了加固框架的抗剪承载力计算公式和对现行施工方法的改进建议。     

模块装配式组合钢板剪力墙抗剪承载力研究

传统组合钢板剪力墙结构研究以整体结构为主,在模块化研究上有所不足。基于一组模块装配式组合钢板剪力墙试验,利用ABAQUS有限元软件建立剪力墙结构有限元模型进行模拟分析,并根据组合剪力墙抗剪机理,对模块装配式组合钢板剪力墙抗剪承载力计算方法提出建议。经分析结果表明:所建立的ABAQUS有限元模型可以很好的模拟出剪力墙受力性能。所推导的抗剪屈服承载力公式计算结果与有限元模拟结果较为吻合,能很好地反映钢板剪力墙抗剪性能。     

压型钢板组合楼板斜截面抗剪承载力分析

压型钢板—混凝土组合楼板作为一种新型的组合结构,能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑等,有着广阔的发展前景。本文通过对U76型压型钢板—混凝土组合楼板的静力试验,分析组合板剪跨处钢板腹部主拉应力与荷载的关系,确定斜截面抗剪承载力的试验值与理论值的关系,提出了斜截面抗剪承载力的取用建议。     

钢筋混凝土界面抗剪承载力计算方法比较研究

由于对钢筋混凝土界面剪切破坏机理缺乏足够的认识,国内外各规范、计算手册及规程中界面抗剪承载力的计算模式不尽相同。介绍了6个具有代表性的计算模式,并利用所收集的试验数据进行了比较。结果显示采用摩擦抗剪计算模式的计算值较试验值偏于保守,而采用修正的摩擦抗剪模式的计算值与试验值相对吻合较好。ACI318-05及PCI设计手册(第六版)中对界面抗剪承载力上限值的规定,在一定程度上限制了高强度混凝土材料性能的充分发挥。在比较分析的基础上对钢筋混凝土界面抗剪承载力的计算方法提出了建议。     

不同面外约束下带缝钢板剪力墙的抗剪性能研究

采用有限元软件ABAQUS,考虑几何非线性和面外初始缺陷的影响,对比分析钢筋混凝土板约束、刚性板约束以及无面外约束的带缝钢板剪力墙在水平荷载作用下的刚度、抗剪承载力、延性和耗能能力,并研究面外约束对带缝钢板的应力分布和面外屈曲的影响。结果表明:钢筋混凝土板可以抑制带缝钢板的弹性屈曲,降低带缝钢板的拉力带效应,提高带缝钢板剪力墙的延性、抗剪承载力和耗能能力。为了使钢筋混凝土板能更好地约束带缝钢板的面外屈曲,建议在剪力墙的小变形阶段,混凝土板不参与抗剪。     

钢筋混凝土界面抗剪承载力可靠度对比分析

对中国规范、美国规范及欧洲规范中钢筋混凝土构件界面抗剪承载力的可靠度进行了对比分析。分析中作用、材料强度和几何尺寸采用相关研究报告或相关文献提供的概率分布和统计参数,抗剪承载力计算模式不定性统计参数采用国内外127个钢筋混凝土构件抗剪承载力的试验结果与计算结果的分析值。结果表明:规范GB 50010—2002界面抗剪承载力的计算可靠指标最小,未能达到目标可靠指标要求;其余规范公式的计算可靠指标均能满足目标可靠指标要求,其中JGJ 1—91与EN 1992—1—1:2004公式的计算可靠指标较大,偏于保守;ACI 318—08的可靠指标介于中间并与目标可靠指标接近。     

盖板加强斜加劲钢板剪力墙受力性能

提出一种新型抗侧力体系——盖板加强斜加劲钢板剪力墙,运用有限元软件ANSYS15.0对斜加劲钢板剪力墙(DSW)、单侧盖板加强斜加劲钢板剪力墙(CSW-1)、双侧盖板加强斜加劲钢板剪力墙(CSW-2)结构进行单调加载、循环加载以及屈曲荷载研究,得到结构的荷载-位移曲线、滞回曲线、耗能能力、骨架曲线、屈曲系数、屈曲荷载等,对比分析了加强盖板斜加劲钢板剪力墙结构的受力性能。结果表明:单调加载条件下,加强盖板的存在提高了斜加劲钢板剪力墙的承载力和初始刚度,且双侧加强比单侧加强更优; 循环加载条件下,加强盖板使得盖板加强斜加劲钢板剪力墙的滞回曲线更加饱满,刚度退化更缓慢,表现出良好的延性,且双侧盖板加强效果比单侧加强效果明显; 斜加劲肋对内填钢板的平面外变形约束明显,盖板对加劲肋的平面外约束明显,可以在较小的用钢量下获得较大的弹性屈曲荷载增幅,是十分有效的加强方式,综合考虑加劲肋与加强盖板对结构弹性屈曲荷载的影响,建议肋板刚度比取30,盖板相似比取0.5。     

柱刚度对钢板剪力墙侧移集中的影响

钢板剪力墙(SPSWs)是一种由边界框架构件包围薄填充钢板组成的抗侧力系统。薄填充钢板屈服引起整体的滞回耗散和抗侧向力。然而,地震时,受很多因素的影响(如填充钢板超强)不同建筑层的薄填充钢板可能不会同时屈服,且实际的侧向力分布与设计时所假定的不同,可能导致建筑整体层间的侧移集中。研究柱刚度对减缓整体侧移集中现象的影响。根据一个两层的钢板剪力墙模型,推导出一个可表示整体性能、量化柱刚度对减缓整体侧移集中现象的影响的数学模型。使用有限元模型来进行非线性静态推覆分析,从而验证改进的模型。最后,根据改进的模型进行参数分析,随后讨论北美标准中规定的钢板剪力墙柱刚度的最小值。研究结果显示,柱刚度应该作为一种设计参数,从而确保一个合理统一的侧移分布,因此,填充钢板会沿钢板剪力墙建筑的高度方向屈服。     

钢板剪力墙弹塑性分析

分析了钢板墙从弹性屈曲到拉力带全部屈服的受力全过程。在弹性屈曲阶段,引入了弹性嵌固系数以考虑框架约束的影响。在弹塑性阶段,考虑了拉力带倾角、塑性变形系数和屈服后阶段弹性模量折减等影响,用斜拉杆模型合理地模拟了拉力带的受力过程,推导了斜拉杆初始屈服应力、极限应力、钢板墙剪力和位移计算公式。分别计算了钢板和纯框架的单独作用,然后再考虑其组合作用,得到了钢板墙的弹塑性荷载-位移曲线,通过算例验证了公式的有效性。     

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...     

交叉加劲钢板剪力墙弹性屈曲研究

用有限元方法对交叉加劲钢板剪力墙的弹性屈曲性能进行了研究,重点研究了加劲肋与墙板的刚度比、墙板高厚比、边长比以及加劲肋宽厚比等对弹性屈曲系数k的影响,同时与十字加劲板的抗剪屈曲性能进行了对比。研究结果表明,设置交叉加劲肋能显著提高钢板剪力墙的弹性屈曲荷载;屈曲系数k随着墙板边长比、高厚比以及加劲肋宽厚比的增大而趋于减小;本文给出的交叉加劲板弹性屈曲系数k的计算公式与有限元法的结果较吻合。     

钢板剪力墙简化模型研究

本文用斜拉杆简化模型分析了钢板墙从弹性屈曲到拉力带全部屈服的受力全过程。考虑了真实的拉力带倾角、塑性变形系数和屈服后阶段弹模折减等因素影响,用斜拉杆模型模拟了拉力带的受力过程,推导了斜拉杆初始屈服应力、极限应力、钢板墙剪力和位移计算公式,得到了钢板墙的弹塑性荷载-位移曲线,最后与试验资料比较验证了公式的有效性。     

开缝钢板墙抗震性能的试验研究

为了研究开缝形式对开缝钢板墙抗震性能的影响,完成了6组共12片1∶4比例的开缝钢板墙试件的往复加载试验。试验结果表明:开单层竖缝钢板墙的屈曲形态是竖缝间板带的单独扭转屈曲形态(第一类屈曲形态),屈服与破坏集中在竖缝的端部,造成竖缝间板带逐渐断裂,导致试件的刚度与承载力逐渐下降,滞回曲线出现剪切滑移现象;开双层竖缝钢板墙的屈曲是板内对角方向形成斜拉带的整板屈曲形态(第二类屈曲形态),到剪切位移角超过4%,试件的承载力没有出现下降,且滞回曲线相对饱满;竖缝间板带的长宽比越大,试件的抗侧刚度与屈服承载力越低;与开单层竖缝试件相比,开双层竖缝墙板的抗侧刚度与屈服承载力均明显提高。建议的试件初始刚度和承载力理论计算结果与试验得到的结果基本一致。     

竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙在非均匀压剪作用下的屈曲性能

对竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙在非均匀压应力和剪应力共同作用下的屈曲性能进行了有限元分析,得到了竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙的临界屈曲剪应力随加劲肋加劲系数的变化曲线及阈值刚度,提出了剪应力和竖向压应力共同作用下加劲肋阈值刚度的计算公式。结果表明:加劲肋阈值刚度随着小区格宽高比、竖向压应力非均匀系数、加劲肋数目和加劲肋抗扭刚度与抗弯刚度比增大而减小;提高加劲肋抗扭刚度与抗弯刚度比能显著降低加劲肋阈值刚度;加劲肋阈值刚度公式计算结果与有限元分析结果吻合较好。     

钢板剪力墙抗震行为与设计

本研究主要目的在于针对未束制型钢板剪力墙的使用性与消能特性加以改良,并研发束制型钢板剪力墙试体,共规划四座试体,3cm厚之低降伏LYS钢板为墙体:一座完全不加束制构件,另两座试体分别在LYS钢板墙体之两面以矩型钢管束制之,第四座则以钢筋混凝土板(简称为CP板)束制LYS钢板墙,于地震工程研究中心进行试验,同时并研究钢板剪力墙的分析模型,包括精准的Strip Model供研究者应用,与较简易的等效斜撑模型供工程实务应用。试验结果显示,束制型钢板剪力墙,LYS钢板挫屈所产生之声响减小,且平面外侧向挫屈变形也随之减少,而消能效果也明显增加。束制与未束制钢板剪力墙之分析模型采用Strip Model,皆可以准确仿真出试验所得之迟滞循环。在单向侧推分析中,采用等效层斜撑模型仿真束制型钢板剪力墙的初始劲度以及强度与试验结果接近。     

开缝钢板剪力墙的理论分析与数值模拟

开缝钢板剪力墙是一种新型的抗侧力构件,具有良好的延性和稳定的滞回性能,本文在理论分析的基础上,对开缝钢板剪力墙初始弹性刚度以及极限承载力估算公式进行了修正,利用公式对不同尺寸、开缝形式的开缝钢板墙进行了计算,并进行了非线性有限元分析。与试验结果对比表明,修正后的理论公式和有限元分析能够较好预估面外变形较小的墙板的性能,对墙板的极限承载力的估计值也能与试验值较好吻合,有限元结果很大程度上高估墙板的初始刚度。本文的分析和结论为开缝钢板剪力墙的数值模拟与手算复核提供了建议和依据。