短肢墙预应力楼盖结构顶层端节点受力性能有限元分析

在2个短肢剪力墙无粘结预应力楼盖子空间结构模型的低周反复加载试验研究基础之上,通过有限元分析,补充研究这类结构顶层端节点在不同水平配箍量条件下的受力性能,及梁端竖向箍筋部分进入节点区的受力性能,并对顶层端节点的水平箍筋用量,提出了设计建议。     

短肢墙无粘结预应力楼盖结构顶层端节点抗震性能试验研究

本文通过两个由短肢墙、无粘结预应力现浇板和梁组成的空间组合体结构模型的低周反复加载试验,对采取两种不同构造方案共计4个顶层端节点的受力性能、传力机理以及进入节点区梁、墙肢钢筋的实测应变分布进行了分析研究。研究结果表明,短肢墙顶层端节点上部钢筋的粘结环境很差,梁端受弯屈服后,随着反复荷载作用,充分受力的负弯矩梁筋极易在节点顶部发生粘结退化甚至粘结失效,这种梁筋粘结明显退化和失效将对组合体的整体抗震性能带来较大的不利影响;短肢墙顶层端节点的传力机理不同于普遍框架柱节点,桁架机构是这类节点的主导传力机构;在试验研究的基础上,对短肢墙顶层端节点的构造措施提出了设计建议。     

T形截面短肢剪力墙的非线性分析

通过对4个T形截面短肢剪力墙试件进行水平低周反复加载试验,研究了墙体的受力特点与破坏模式。应用有限元软件ANSYS建立的非线性模型对影响短肢剪力墙受力特点与破坏模式的主要因素进行了分析。试验和计算所得顶点力-位移骨架曲线符合良好,说明所建非线性模型合理。算例的分析结果表明,T形短肢剪力墙轴压比、腹板端部配筋率对其受力特点具有较显著的影响;通过改变参数,揭示了各种参数变化对承载力和变形性能的影响规律,为工程应用提供了依据。     

T型截面短肢墙梁中间节点抗震性能试验研究

在已有异形柱节点和矩形柱节点试验分析的基础上,对3个T形截面短肢剪力墙梁中间层中节点在中等轴压比下的抗震性能进行了试验。着重研究了在反复荷载作用下,按异形柱节点抗剪公式设计的不同剪压比和配箍率的短肢剪力墙节点的承载能力、延性能力和破坏特点。验证了异形柱节点设计公式对短肢剪力墙梁节点是安全的,从而为短肢剪力墙节点的设计提供依据。     

钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

采用1∶2缩尺模型,设计了6个T形短肢剪力墙试件和6个L形短肢剪力墙试件,以及2个T形普通剪力墙试件。通过低周反复加载试验,研究钢筋混凝土短肢剪力墙构件的抗震性能,并与普通剪力墙进行对比。观测了短肢剪力墙受力-变形-损伤-裂缝-屈服-破坏的全过程;分析了短肢剪力墙的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、位移延性及截面变形规律等。研究表明：T形和L形短肢剪力墙试件在水平荷载作用下,强度和刚度退化曲线呈明显的非对称特点;在开裂之后刚度退化较快;在退化过程中刚度退化速度减缓不明显,后期的刚度退化也不趋于稳定; 大偏心破坏范围内,增大轴压比可以提高试件的承载力;延性并不随轴压比一致变化,控制轴压比试件延性才能发挥到最好,减小剪跨比可增大试件延性;翼缘侧受压时的顶点位移比腹板侧受压时的要小;剪力滞后现象比较显著;破坏的主要形式为弯剪破坏;截面积相同时,T形截面比L形截面短肢剪力墙试件的承载力大,抗震性能优良;高厚比为6.5的T形短肢剪力墙试件相比其它高厚比的短肢剪力墙试件综合性能更佳。     

浅析短肢剪力墙结构的抗震性能及其相关问题

讨论了地震作用下短肢剪力墙的受力特点和破坏形态，介绍了短肢剪力墙的判别条件以及目前对短肢剪力墙结构进行内力计算的方法，分析了短肢剪力墙平面内的梁的受力情形。     

T形型钢混凝土短肢剪力墙承载力模拟分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对T形型钢混凝土短肢剪力墙试件进行了承载力模拟分析,揭示了T形型钢混凝土短肢剪力墙从弹性应力状态到混凝土开裂,直至构件发生破坏的全过程,并分析了在腹板端部配置型钢后对T形截面短肢剪力墙的受力影响。     

低周反复荷载下强梁弱柱型钢混凝土变柱T型节点力学性能研究

型钢混凝土混合结构火电厂主厂房中的边节点属于强梁弱柱、变柱异型节点,通过4个1/5缩尺比试件的低周反复加载试验分析探讨此类节点的抗震性能。研究结果表明:强梁弱柱型钢混凝土变柱T型节点主要发生柱端破坏,抗震性能较差,沿纵横向同时配置短肢剪力墙后节点破坏模式变为利于抗震的近梁端破坏;与型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点相比,型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点的延性性能与耗能能力较强,但受破坏模式影响,强度未得到提高;配置短肢剪力墙后,型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁异型边节点的承载能力、滞回性能、变形性能、刚度特性均得到较大提高,且同时配置纵横向短肢剪力墙节点的受力性能改善效果更为明显,有效地改善了该类节点强梁弱柱的不利特性,是一种值得推广应用的新型节点类型。     

型钢混凝土十形截面柱-梁平面与空间节点滞回性能试验研究

为了研究型钢混凝土十形截面柱-梁框架节点在平面受力与空间受力状态下受低周循环荷载作用的滞回性能,以柱截面配钢形式和水平加载角度为变化参数,进行了4个平面和3个空间十形截面柱-梁节点的低周反复加载试验。比较研究了两类节点在破坏形态、滞回曲线、承载能力、耗能能力及变形延性等抗震性能指标上的差异。研究结果表明:型钢混凝土十形截面柱平面节点主要发生核心区混凝土的剪切斜压破坏,垂直于加载方向左右两侧的柱肢对斜裂缝的发展有一定的抑制作用,而空间节点则发生核心区混凝土剪切斜压伴随黏结裂缝的破坏模式;与平面节点相比,空间节点的滞回环饱满,延性和耗能能力更大,但其承载力有所下降。基于试验与理论分析结果建立型钢混凝土十形截面柱-梁平面与空间节点的受剪承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

暗柱对梁-墙正交节点的受力性能研究

框架-剪力墙结构中,钢筋混凝土楼面梁和剪力墙的连接经常会出现平面外节点。着重研究正交节点形式,采用ABAQUS有限元分析软件对未配暗柱、配有暗柱的剪力墙构件进行非线性有限元分析。分别采用单调加载和低周反复加载,对比分析暗柱对节点的转动刚度、平面外受力性能的影响。     

钢框架-混凝土核心筒结构框架地震设计剪力标准值研究

为研究双重体系钢框架-混凝土核心筒结构的框架设计地震剪力标准值,对20个钢框架-混凝土核心筒结构模型进行了静力弹塑性分析。从承载力、结构失效模式和框架破损程度三个方面评价20个计算模型的抗震能力。根据推覆分析结果,提出了如下设计建议:8度抗震设防时钢框架-混凝土核心筒结构的刚度特征值λ大于0.65,各层框架的设计地震剪力标准值不小于本层总剪力的18%和不小于框架-核心筒结构计算得到的地震剪力的1.2倍(加强层和顶层的剪力可不小于框架-核心筒结构计算得到的地震剪力),框架角柱轴压比不大于0.5。算例表明,符合建议的钢框架-混凝土核心筒结构,在地震作用时不会出现不合理的破坏形态。     

拉压变轴力下小剪跨比预应力混凝土墙往复受剪试验研究

为了研究预应力混凝土（PC）剪力墙的抗震性能,提出剪力墙在拉压变轴力作用下的水平往复加载试验加载制度,完成3片剪跨比为1.0的预应力混凝土墙在恒定轴拉力、恒定轴压力和拉压变轴力作用下的水平往复加载试验,研究其破坏模式、滞回性能、承载力、变形能力、刚度和残余裂缝宽度,并与型钢混凝土（SRC）墙和普通RC墙的抗震性能进行了对比。试验结果表明：恒定轴拉力试验中,预应力混凝土墙发生了腹板剪切破坏;恒定轴力试验中墙体发生了斜压破坏;拉压变轴力试验中,墙体在压剪方向加载时发生剪压破坏。拉压变轴力加载导致预应力混凝土墙拉剪和压剪承载力分别降低了18.7%和10.5%。预应力混凝土墙在恒定轴拉力和拉压变轴力作用下的极限位移角为1.2%~1.6%,变形能力大于JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的弹塑性位移角限值(1/100);恒定轴压力试验中水平峰值荷载超过了墙体截面受剪承载力限值,出现斜压破坏,极限位移角仅为0.6%。预应力混凝土墙试件与SRC墙试件的刚度、承载力和变形能力接近,前者的残余裂缝宽度小于后者的,表现出更好的震后可修复性。由于预应力有效抑制了墙体水平贯通裂缝的形成、防止出现沿水平裂面的滑移破坏,因此在较大轴拉力水平时预应力混凝土墙比普通RC墙的抗侧刚度和承载能力均显著提高。总体来看,预应力混凝土墙抗震性能优良,是一种改善高层建筑中受拉剪力墙抗震性能的有效手段。     

钢筋混凝土带翼墙短柱抗震性能研究

本文通过１２个试件试验、电算和机理分析，对钢筋混凝土带翼墙短柱抗震性能进行研究。试验以剪跨比、轴压比和翼墙宽度为变参数，采用单调和低周往复两种方式施加水平荷载。电算采用三维实体单元，对弹性状态下这种柱的受力特点和变参数影响进行了分析。对试验中出现的各种破坏形态进行了机理分析，并建议了相应的水平极限承载能力计算公式及界限剪跨比。研究结果表明：翼墙充分参加工作，改变了柱的受力与破坏形态，使柱的承载能力提高，变形能力降低；电算、公式计算和试验结果符合良好。     

钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对3片钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙、1片钢筋混凝土整体叠合剪力墙和1片钢筋混凝土全现浇剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的裂缝发展情况及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能性能等。研究结果表明：水平拼接叠合剪力墙与整体叠合剪力墙以及全现浇剪力墙的受力过程、破坏模式基本相同,抗震性能指标相近,具有较好的抗震性能;水平拼接节点构造合理,水平拼接叠合剪力墙的承载能力不低于整体叠合剪力墙;剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,协同工作承受外部荷载。     

圆钢管约束钢筋混凝土短柱抗震性能试验研究

进行了3个剪跨比为1.5的圆钢管约束钢筋混凝土短柱和1个钢筋混凝土对比试件的拟静力试验研究,试验中的主要参数为轴压比(0.35,0.45和0.55)。试验结果表明：钢筋混凝土短柱的破坏模式为剪切破坏,延性和变形能力很差;圆钢管约束钢筋混凝土短柱的破坏模式为弯曲破坏,延性和变形能力优越。外包钢管对核心混凝土的约束作用限制了核心混凝土的受剪开裂,改变了钢筋混凝土短柱的破坏模式,显著提高了钢筋混凝土短柱的受剪承载力、延性、变形能力和耗能性能。随轴压比的提高,圆钢管约束钢筋混凝土短柱的水平承载力提高,延性系数降低,但轴压比对圆钢管约束钢筋混凝土短柱的极限变形能力无明显影响。对钢管的弹塑性应力分析结果表明：水平荷载施加过程中,钢管并未受剪屈服。根据试验结果建立了圆钢管约束钢筋混凝土短柱的荷载-位移恢复力模型,提出了设计建议,可为工程实践提供参考。图10表2参12     

Experimental study on the seismic behavior of a shear wall with concrete‐filled steel tubular frames and a corrugated steel plate

Shear walls and core tubes in shear walls constitute the core anti‐earthquake vertical systems of high‐rise buildings. This paper proposes a new type of composite shear wall with concrete‐filled steel tubular frames and corrugated steel plates. The seismic behavior of the new shear wall is studied using a cyclic loading test and damage analysis. The failure mode, load‐carrying capacity, ductility, stiffness degradation, hysteresis behavior, and energy dissipating capacity exhibited in the test are studied. The test results show that when the proposed wall is broken, the tension side of concrete‐filled steel tubes is torn. The concrete at the bottom of the wall is detached and peels off along the through cracks. The energy dissipation capacity of concrete walls is more fully utilized. The proposed wall exhibits excellent deformability, energy dissipation capacity, and the stiffness degradation was slower than that of other walls. The use of corrugated steel plate significantly improved the seismic performance while simultaneously increasing the ductility and reducing the damage. In addition, this paper modified the energy dissipation factor in the Park & Ang model based on the situation of the specimen and experiment. It can be used to evaluate the damage degree of this new type of shear wall.     

钢筋混凝土无洞叠合墙体非线性有限元分析

在试验研究的基础上,运用有限元分析程序ANSYS对钢筋混凝土无洞叠合墙体进行非线性分析。通过建立合理的力学模型,模拟分析了叠合墙体的裂缝开展与分布、承载能力、破坏模式等方面的特点和规律,并与试验结果进行对比验证。有限元值与试验值吻合较好,说明本研究在进行有限元分析时所选择的计算模型、材料本构关系、破坏准则等较为合理的,可以应用于叠合剪力墙的进一步分析研究,弥补试验研究的局限性。剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,共同工作,承受外部荷载。     

带填充墙RC框架结构协同工作性能有限元分析

分析了开通窗填充RC框架结构在水平荷载作用下填充墙高度对钢筋混凝土柱剪力、弯矩的影响,同时对不同墙高框架结构与纯钢筋混凝土框架结构在强度、刚度以及延性等方面进行了对比,结果表明：在相同水平荷载作用下随着填充墙高度的增加,钢筋混凝土框架柱的剪力增加,而弯矩减小。     

Seismic behavior of steel plateconcrete composite shear walls with unbonded steel bars at the ends

为了提高钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能和可恢复性能，提出一种端部配置无黏结钢筋的钢板混凝土组合剪力墙，通过无黏结高强钢筋为墙体提供恢复力。进行了4个剪跨比2.28的钢板混凝土组合剪力墙低周反复荷载试验，分析了端部配置无黏结高强钢筋对试件的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能能力和可恢复性能的影响。试验结果表明：端部配置无黏结钢筋的钢板混凝土组合剪力墙最终发生压弯破坏，破坏截面应变基本符合平截面假定；端部配置无黏结高强钢筋提高了钢板混凝土组合剪力墙的承载力、变形能力、初始刚度和耗能能力；在内置钢板混凝土组合剪力墙端部配置无黏结高强钢筋可减轻受压区混凝土的破坏程度，减小墙体残余变形和裂缝宽度，具有较好的可恢复性能。给出了端部配置无黏结钢筋钢板混凝土组合剪力墙的水平承载力计算方法，计算结果与试验结果符合较好，误差在15%以内。