含不同高度窗下墙的预制剪力墙结构抗震性能研究

为研究预制装配式剪力墙结构中窗下墙高度对结构抗震性能的影响,本文设计了含有不同窗下墙高度的剪力墙结构模型.采用PKPM和ETABS软件分别验证和研究了结构在小震下的设计指标和大震下的抗震性能.PKPM软件小震分析结果表明,本文设计的含有不同高度窗下墙的剪力墙结构分析模型,能够满足规范中的各类设计指标;窗下墙高度的增加会增大结构的刚度.ETABS软件弹塑性Pushover分析结果表明,随着窗下墙高度的增加,结构在大震下的层间位移角有所减小;并且窗下墙高度变化,会影响结构中剪力墙损伤的分布.     

砌体房屋纵向窗间墙抗震计算分析

砌体结构纵向窗间墙在多次大地震中震害严重,其抗震计算可采用不同的方法,为了深入理解砌体结构纵向窗间墙抗震能力,为实际工程纵向窗间墙的抗震计算提供参考,本文用4种计算方法对一实例进行对比分析,结果表明不同方法计算同一片窗间墙抗侧刚度相差较大,但分配地震剪力相差不大。通过归纳4种计算方法的优缺点,优选出两种较为实用、合理的计算方法。     

多层混合结构在水平荷载作用下楼盖梁板与墙体整体工作的研究

将墙体作为楼盖梁板支承部分的弹性地基,认为墙体和楼盖梁板之间存在相对转角,在荷载作用下,同时考虑了梁端弯矩剪力、墙端弯矩、剪力和墙中压力相互间影响,推导了多层混合结构在水平荷载作用下的内力迭代公式,并编制了电算程序,简化了混合结构计算。提出了多层混合结构在水平荷载作用下的“弹性地基梁”计算图形。比较节点嵌固性能试验和理论计算值,两者吻合较好。     

框支密肋壁板结构托梁内力计算

建立了框支密肋复合墙体墙梁的力学简化模型,并利用考虑水平摩阻力的弹性地基梁法进行托梁内力计算,同时应用有限元程序对算例进行数值对比分析。理论研究与计算分析表明：框支密肋复合墙体墙梁考虑墙体与托梁之间的界面剪力是必要的,否则不能充分体现托梁与墙体的组合工作性能,内力计算误差较大。     

用拆除墙段建造的砖砌体结构地震易损性分析

用拆除墙段建造新砌体结构在实现拆除墙段再利用的同时,推进了砌体结构工业化拆除及建造的进一步发展。为研究用拆除墙段建造的砖砌体结构的抗震能力,分析了用拆除墙段建造的砖砌体结构与普通砖砌体结构的异同,以构造柱间距、结构层数和砌体强度为基本参数,选取地震峰值加速度作为地震动强度指标,最大层间位移角作为结构损伤指标,选取了20条地震动记录对砖砌体结构模型进行了增量动力分析。基于所建立的砖砌体结构地震易损性曲线和地震破坏矩阵,发现较相同条件下的常规砖砌体结构,用拆除墙段建造的砖砌体结构的抗震性能得到明显改善,这主要是拆除墙段间连接所用的构造柱相对较密导致的;结构层数和砌体强度直接影响着结构的抗震能力,建议拆除墙段再利用时,结构总层数和总高度不宜超过GB 50011的规定,并合理评定拆除墙段的力学性能及完好性,同时保证使用拆除墙段建造的砌体结构的抗震措施不低于相应抗震设防烈度要求下的新建砌体结构。     

冷弯型钢组合墙体抗侧刚度研究

对组合墙体抵抗水平剪力的变形特征进行了分析研究。首先将组合墙体的墙面板简化成斜向拉杆,采用等代拉杆法提出了组合墙体在弹性阶段的抗侧刚度计算公式及建议;其次通过对已有的单面石膏板、单面定向刨花板(OSB板)、一面石膏板另一面OSB板三类组合墙体抗剪试验结果的比较分析,验证了组合墙体抗侧刚度简化计算公式的正确性;最后在推导出的组合墙体抗侧刚度计算公式的基础上,分析了组合墙体高宽比、自攻螺钉间距以及墙面板厚度对组合墙体抗侧刚度的影响。研究结果表明:随着组合墙体高宽比的减小、边缘自攻螺钉加密、墙面板厚度的增加,组合墙体的抗侧刚度明显增加;组合墙体抗侧刚度计算公式计算结果安全合理,计算过程简单实用,可供实际工程设计参考。     

无洞连续墙梁的有限元分析

本文用弹性力学平面问题有限单元法,对墙体上不开洞的墙梁结构进行研究。以九种二跨墙梁为研究对象,根据有限元法的计算结果,分别给出了墙梁的应力和主应力在墙体和托梁中的分布图,以及主应力迹线图。并计算出托梁的主要截面的内力,绘出沿梁长弯矩、剪力、轴力的内力图以及位移图。本文对托梁上两个跨中截面以及中间支座截面的弯矩、轴力的主要因素进行了回归分忻,得到了M,N的近似计算公式。     

中小尺寸竖井圆形地下连续墙的施工监测与数值分析

基于工程实例,对中小尺寸圆形地下连续墙的施工过程中墙体应力、钢筋应力、墙侧土体压力等参数监测并进行分析。采用有限元软件Abaqus建立该竖井施工过程的数值模型,研究结果表明:中小尺寸圆形地下连续墙纵向截面不存在明显的受拉区和受压区,整个墙体表现为受压状态。同时,墙体的入土深度对墙体水平位移、墙侧土压力的影响很小。中小尺寸圆形地下连续墙结构设计不需要采用传统的竖向弹性地基梁法确定结构配筋和入土深度。由于墙体自稳性强、刚度高,顺做法与逆作法的弯矩与剪力相似,在保证安全的状况下,可使用顺作法施工提高施工速度。     

底层大开间框支墙梁受力性能及设计方法

框支墙梁是底层大开间房屋中的关键构件，通过模型试验和空间有限元分析结果表明，房屋的纵、横向托梁与其上墙体共同形成复杂的空间墙梁结构，改变了纵向框支托梁上荷载的分布规律，从而减小了托梁各截面的弯矩和剪力，并在托梁跨中截面产生很大的轴向拉力。据此，提出了底层大开间框支墙梁简化设计方法，给出了大开间墙梁上作用荷载划分方法和托梁相应截面的内力等效系数，为拓宽砌体结构设计规范有关墙梁计算方法的应用范围提供了依据。     

框剪框支结构选型若干问题的探讨

对广州市东晓新村进行了种框支剪力结构方案的分析论证：在不变更原桩位与柱网,实现墙、柱不突出墙面及核心筒内墙体重新布置的可行性;采用方案二实现标准层平面间隔灵活布置的可行性,最后,从技术换角度论证了两种方案,并与原框剪方案进行了比较。     

砌体结构房屋加固足尺实验模型数值模拟

对采用外套预制结构加固的砌体结构足尺实验模型进行了数值模拟研究,研究结果表明加固效果良好,加固后原砌体结构的地震响应大大减小.外套结构采用了预制装配技术,包括预制钢筋混凝土墙片、阳台楼板等.其中,预制钢筋混凝土墙片之间采用角钢和抗剪键焊接连接,进行砌体结构横墙加固;在预制墙片和砌体原纵墙之间设置抗剪键进行纵墙加固.基于通用有限元软件ABAQUS对该模型进行了动力分析,分析结果表明,加固后结构纵横墙两个方向的基底剪力绝大部分由外套结构承担,原砌体结构承担剪力得到有效削弱,大大提高了原结构抗震能力.     

粘滞阻尼墙对高层建筑结构抗风性能影响的研究

为研究粘滞阻尼墙对高层建筑结构抗风性能的影响,以某高层建筑物混凝土框架结构为例研究了粘滞阻尼墙对高层建筑结构的消能减振作用。利用有限元分析软件SAP2000分析了有粘滞阻尼墙和无粘滞阻尼墙的建筑结构的固有特性,分析了两种结构在风荷载作用下的动力响应,探讨了风荷载下两种结构的层位移、层间位移角、层加速度和层间剪力。结果表明:粘滞阻尼墙基本只提供结构阻尼,几乎不提供附加刚度;粘滞阻尼墙可大幅度降低结构的顶层动力响应;粘滞阻尼墙能明显减小结构的层位移、层间位移角、层加速度和层间剪力。由以上结果可知,粘滞阻尼墙可以提高高层建筑物的抗风性能和舒适度。     

北京地区典型砖木结构农宅抗震加固性能研究

根据北京地区农村住宅调研结果,选取最典型的砖木(前檐砖柱支撑)结构,进行了加固前后的振动台试验。针对北京地区农村住宅砖木结构(砖柱支撑)未加固模型的振动台试验结果,提出了抗震加固措施,包括：加设钢筋混凝土窗框,增大前纵墙的抗侧刚度;采用水泥砂浆面层加固两面山墙、砖柱和窗下墙,提高墙体的承载和变形能力;加设钢圈梁,提高结构的整体牢固性。分析了模型加固前后振动台试验的损伤情况、频率和阻尼、加速度动力系数、位移和滞回曲线等结构动力特性参数。上述加固措施显著提高了此类砖木结构农宅的抗震能力,加固模型达到了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。     

砖混教室窗间墙不同构造条件下的破坏特点和抗震性能分析

为了研究砖混教学楼窗间墙中构造柱的截面尺寸和配筋对纵向窗间墙破坏特点和抗震性能的影响,设计了5片缩尺纵墙试件,并通过低周反复加载试验对配置不同尺寸和配筋构造柱的墙体试件的破坏破坏形态、滞回特性、变形能力、刚度退化等进行了分析.结果表明,中柱的截面大小和配筋不改变墙体的破坏形态,各墙体试件均发生剪切破坏,按照规范要求设置构造柱的墙体试件表现出较好的抗震性能,构造柱与砖砌体具有较好的协同工作性能,适当增大构造柱截面尺寸能够显著改善墙体的延性耗能性能、变形能力,主裂缝宽度明显减小;增大中柱的配筋率使其成为RC柱时,尽管墙体试件抗侧刚度和承载力得到提高,但墙体的耗能能力和变形能力均出现降低,中柱与砖墙体的协同工作性能明显变差.因此,适当增大构造柱尺寸对于进一步提高砖混教学楼窗间墙的抗震和抗倒塌能力是有利的.     

混凝土空心砌块墙梁墙身斜截面抗裂度的理论与试验

采用弹性力学理论对墙梁弹性阶段受力性能进行分析,得到了墙梁墙身斜截面抗裂度的计算公式。采用混凝土小型空心砌块制作墙梁,对简支非预应力墙梁和简支预应力墙梁进行了试验,并将试验结果与理论分析结果进行了比较。理论分析和试验表明:给墙体施加预应力,能够延缓墙体斜裂缝的产生,改善墙体的抗裂性能,而且可以扩大墙梁结构的应用范围,为工程实践提供了有益指导。     

双肢砌体墙的抗震性能与水平承载力计算模型

双肢砌体墙是将两个独立墙肢联系在一起共同受力的联肢构件，是砌体研究中由构件上升到结构的中间环节。现有双肢墙试验多采用由两片矩形立面墙肢组成的试件，将复杂立面双肢墙的开裂破坏规律、承载力等与单片墙进行对比分析，对于研究结构层面的抗震性能有着重要意义。在单片砌体墙试验基础上，设计3片典型立面形状双肢砌体墙进行低周反复荷载试验，对比分析各双肢墙体的滞回曲线、承载力等抗震性能差异；结合试验现象建立“L”形立面砌体墙转动破坏模式下的水平承载力计算方法，并与试验数据进行对比分析。结果表明：承受不同水平方向荷载作用时，非对称立面形状砌体墙抗震能力具有明显的方向性特征；双肢砌体墙的裂缝开展规律及破坏形态总体上与单肢墙一致；水平承载力计算方法与墙体实际破坏模式有较好的对应性，相对于窗间墙受剪破坏有着更明确的物理意义，承载力计算结果与单片墙和双肢墙试验值均有较高的吻合度。     

冀北地区浮石保温砖保温性能的试验研究

选取浮石保温砖作为墙体材料,并使用建设部推广的聚苯颗粒保温砂浆作为保温材料,来设计试验墙体.试验选择了按GB/T8484-2002标准建造的窗热工性能实验台和JTRG-Ⅱ建筑热工温度与热流自动测试系统来检测墙体的传热系数.对比了试验结果和河北省制定的《居住建筑节能设计标准》,得出墙材的保温性能,并给出相关建议.     

采用剪力墙体外加固中小学校框架结构抗震性能研究

体外加固具有布置灵活方便、使用功能不中断和整体性容易保证等优点,是中小学框架结构教学楼理想的加固方式.本文把体外加固方法应用于中小学校框架结构校舍的加固,并针对一个不满足抗震要求的四层中小学框架结构采用外加剪力墙的体外加固方法.通过对不同加固方案的加固结构进行弹性和弹塑性地震反应分析,研究地震作用下不同加固方案对结构的抗震性能影响,主要参数为外加剪力墙墙段宽度.数值分析结果表明,外加剪力墙可使原结构各榀框架所受的地震剪力有较大幅度的降低,剪力墙越宽降幅越大,各楼层的位移角也趋于均匀化,增设剪力墙之后结构塑性铰状态相对减缓.通过计算结果的对比分析,提出了外加剪力墙体外加固方法的一些设计建议.     

砖混历史建筑改造中的自支撑施工方法

针对砖混历史建筑改造中经常需要拆除木楼面代之以钢筋混凝土楼面,而拆除木楼板、木梁等构件后既有墙体可能会产生因失去侧向支撑而失稳或在风荷载作用下破坏的问题,通过合理安排拆除木楼面的次序,实现用拟拆除的木楼面及屋盖作为墙体在施工期间的水平支撑,保证墙体在施工过程中的安全,在施工到楼板位置时将其拆除,保证墙体的安全,减小施工成本,提高经济效益.     

装配式轻型钢管框架-轻墙共同工作性能

提出一种适用于低层或多层农房建筑的装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构,框架由轻型钢管再生混凝土梁、柱及连接节点螺栓连接而成,轻墙为单排配筋再生混凝土薄墙板,框架与轻墙之间通过构造钢板进行螺栓连接,形成共同工作的受力体系.框架承担主要竖向荷载,同时与轻墙共同工作提供水平抗侧力.为研究钢筋间距、墙体厚度对装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构中框架与墙体共同工作性能的影响,进行了4个装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙试件及1个空框架试件的低周反复荷载试验,分析了配筋间距、墙体厚度对试件损伤演化过程、滞回特性、承载力、延性、刚度以及耗能性能的影响.结果表明:轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构具有良好的共同工作性能,有明确的两道抗震防线;轻墙破坏形态为剪切破坏,随后框架压弯破坏,装配式连接构造安全可靠,结构具有良好的延性;缩小配筋间距、增加墙体厚度可提高轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构的延性和耗能能力.