开洞对冷弯薄壁管桁架组合墙体抗剪性能的影响研究

为了获悉开洞对冷弯薄壁管桁架组合墙体抗剪性能的影响,通过ABAQUS程序建立了冷弯薄壁管桁架组合墙体的有限元模型。研究参数为蒙皮效应、开洞位置和开洞率。计算模型采用塑性壳单元,考虑了几何非线性和材料非线性的影响,各部件的自攻螺钉连接采用点与点接触耦合模型模拟。通过与冷弯薄壁管桁架组合墙体试验的水平荷载-水平位移关系曲线和破坏模式的比较,验证了组合墙体有限元模型的准确性,揭示了开洞对冷弯薄壁管桁架组合墙体抗剪性能的影响。研究表明:冷弯薄壁管桁架组合墙体的抗剪性能与OSB板的蒙皮效应、墙体的开洞率和开洞位置有关;蒙皮效应越好,洞口面积越小,抗剪性能越好。     

冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能研究

为了研究冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能,对10块冷弯薄壁型钢组合墙体足尺模型进行水平低周反复荷载试验,总结各试件的主要破坏形态和破坏过程,分析组合墙体的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性、刚度退化和耗能等抗震性能指标。并在回归分析试验所得滞回曲线的基础上,考虑试件刚度退化、滑移及捏拢效应等影响,建立冷弯薄壁型钢组合墙体的退化四线型恢复力模型。研究表明:墙面板材料特性对冷弯薄壁型钢结构组合墙体的抗剪承载力影响较大;竖向荷载的施加使得组合墙体的刚度增大、承载力提高、位移延性系数提高,但耗能系数略有下降;随着墙架柱尺寸的增大、间距的减少,组合墙体的刚度和承载力增加,但是延性和耗能系数降低。     

配筋高强度等级混凝土砌块墙抗震性能研究

对六片构造柱-芯柱组合配筋高强度等级混凝土砌块墙体进行低周反复试验以研究其抗震性能,分析了不同高宽比、墙体开洞、设置水平钢筋等对墙体破坏过程和破坏形态、承载力、滞回特征、骨架曲线、延性、等效黏滞阻尼系数、刚度及钢筋应变的影响。试验研究表明,在同组无洞墙体中,有水平钢筋墙体与无水平钢筋墙体相比,开裂荷载相近,极限荷载有所提高;相比无水平钢筋墙体,有水平钢筋墙体的滞回曲线更加饱满,等效黏滞阻尼系数从开裂状态到极限状态逐渐提高,延性比提高了12%左右。该墙体体系具有较好的抗震性能。     

粉煤灰砌块剪力墙抗震性能的试验研究

通过对三片带钢筋混凝土边框的粉煤灰小型砌块剪力墙以及相同两片的开洞墙在低周反复荷载作用下的试验 ,分析了墙体边框柱和内部砌体的共同工作性能 ,描述了墙体的破坏形态 ,绘制了试件受力的滞回曲线和骨架曲线 ;同时对这种剪力墙的刚度退化、变形能力、延性系数、粘滞阻尼系数等抗震性能指标进行了分析。     

冷弯薄壁型钢结构住宅拟静力抗震试验研究

为研究冷弯薄壁型钢结构体系的抗震性能,设计制作了一栋两层冷弯薄壁型钢结构住宅骨架足尺模型,并对其进行拟静力抗震试验,分析模型的受力特性和破坏形态,并对模型的滞回特性、延性、刚度退化以及耗能能力等抗震性能指标进行了研究。试验结果表明:破坏主要发生在横撑节点处构件削弱部位,其他部位变形不大;模型顶层两侧的延性系数均大于4.0,说明模型具有良好的变形能力;模型中的墙体开洞会降低结构的刚度,但延性得到提高;结构耗能能力较强,且破坏为塑性破坏,有利于结构抗震。     

冷弯薄壁型钢组合墙体循环荷载下抗剪性能试验研究

为考察冷弯薄壁型钢组合墙体在循环荷载下的抗剪性能,进行10片足尺墙体试件水平低周反复加载试验,得到不同构造墙体的屈服荷载、最大荷载、破坏荷载、耗能系数和延性系数等性能指标。试验结果表明:组合墙体的耗能能力较好;墙体的抗剪承载力主要来源于墙板的蒙皮作用;斜撑对提高单柱墙体抗剪承载力起一定作用,但对双柱墙体的作用很小;当忽略墙体开洞部分的抗剪承载力后,单位长度开洞墙体的抗剪承载力比普通墙体稍高,表明墙体开洞部分承担了一定剪力;双柱墙体比单柱墙体的抗剪承载力显著提高;试验过程中各试件立柱的应变反应普遍较大、横撑次之、斜撑最小;墙板在接缝处相对滑移较大,实际工程中应尽量减少墙板接缝,避免横向通缝。给出墙体的抗剪刚度及承载力设计值供设计使用,并对三层冷弯薄壁型钢房屋振动台试件进行抗震设计评估,结果表明,该房屋满足抗震要求。     

多层砌体结构窗下墙破坏模式试验研究

为验证多层砌体结构开洞墙体窗下墙破坏模式震害现象,设计缩尺比例为1:3的三层三跨砌体结构开洞墙体试件,对其进行拟静力低周往复加载试验。分析多层砌体墙体窗下墙破坏模式的破坏特征,研究整体墙及各层墙体的滞回特性、骨架曲线、刚度退化规律、耗能特性、延性与变形特征等抗震性能。试验结果表明：发生窗下墙破坏模式的开洞墙体破坏过程分为裂缝出现、变形发展与强度退化三个阶段;窗下墙作为第一道抗震防线可提前参与整体结构耗能、降低墙体刚度退化速率、增加整体墙的延性和变形能力,其破坏模式相对窗间墙破坏模式更为合理。研究结果揭示了发生窗下墙破坏模式墙体的抗震性能与变形特征,为实现砌体结构合理破坏机制提供依据。     

反复荷载作用下DP型烧结多孔砖墙体受力性能试验研究

为系统研究DP型烧结多孔砖砌体结构的受力性能,对烧结多孔砖横墙和开洞纵墙(共9片)进行低周反复荷载试验。研究了墙体的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、刚度退化、耗能能力和延性等,分析了垂直压应力、水平配筋、洞口大小等对墙体受力性能的影响。试验结果表明:DP型烧结多孔砖墙体主要发生剪切破坏,横墙试件滞回曲线饱满,纵墙试件滞回曲线出现捏拢现象;墙体试件的刚度退化较为平稳,耗能能力较强,位移延性系数均大于2.0;增大垂直压应力,试件承受的荷载提高而延性降低;增加水平配筋,试件承受的荷载和变形能力均得以提高。基于试验结果,对现行规范GB 50003—2011墙体受剪承载力计算式中的墙体约束系数进行修正,提出烧结多孔砖墙体受剪承载力的计算式,理论计算值和试验结果符合较好。     

往复荷载作用下开洞砖塔子结构受力性能研究

结构开洞对砖石古塔的抗震能力影响显著,为研究不同开洞形式砌体古塔的抗震性能,以玄奘塔中部楼层为原型结构,设计制作了3种洞口开设方式的子结构模型,对其进行低周反复加载试验。观察了模型结构的破坏现象,得到了模型顶点水平荷载-位移滞回曲线与骨架曲线,对比分析了采用不同开洞方式时,模型结构的滞回特性、刚度退化以及耗能能力等。建立子结构有限元模型进行分析,将分析结果与试验结果进行对比。结果表明,在塔体结构平面尺寸相同的条件下,开洞口方式对结构的刚度、承载力及延性的影响显著;单面开洞、双面开洞及四面开洞时结构的破坏模式不同,但均为洞口顶部首先开裂,并与其他墙体内所产生的剪切裂缝将塔体分割为不同形状的破坏单元,改变了荷载原有的传递方式,从而影响结构的破坏模式;有限元分析与试验所得极限水平荷载相差均在15%以内,有限元模型能够较为准确地模拟开洞古塔子结构的受力性能。研究结果可为砖石古塔的抗震性能评估提供依据。     

喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体抗震性能研究

喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体是在原竹骨架外喷涂轻质保温材料制成。通过对喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体试件进行低周反复加载试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,研究了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、抗侧刚度及延性等抗震性能,并通过有限元分析比较了组合墙体和原竹骨架的抗侧承载能力,最后将试验结果与已有喷涂保温材料-冷弯薄壁型钢组合墙体的试验数据进行了对比分析。结果表明：喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体具有较高的受剪承载力、抗侧刚度以及良好的抗震性能;组合墙体的抗侧承载能力为原竹骨架的2.9倍;与喷涂保温材料-冷弯薄壁型钢组合墙体相比,喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体受剪承载力和抗侧刚度略有降低,但该组合墙体同样具有一定的推广价值。