核岛结构双钢板混凝土组合剪力墙抗侧刚度

为研究核岛屏蔽厂房结构在地震作用下的抗侧力能力,对9个1∶5缩尺比的双钢板混凝土组合剪力墙试件进行了低周往复拟静力试验,分析研究了栓钉间距、钢板厚度和加劲肋的设置等因素对剪力墙试件初始抗侧刚度的影响.研究结果表明:栓钉间距对剪力墙试件初始刚度的影响不明显,剪力墙初始抗侧刚度随着钢板厚度的增大和加劲肋的设置而有所提高.对试件进行理论假设和简化处理,利用单位荷载法推导出双钢板混凝土组合剪力墙试件初始抗侧刚度的计算公式,通过比较发现计算值和试验值吻合较好.研究了剪力墙试件在往复加载过程中抗侧刚度的变化过程,发现不同阶段的抗侧刚度在变化幅度上有差别.     

侧边加劲带缝钢板剪力墙抗侧刚度及极限承载力计算

分析了侧向荷载作用下带缝钢板剪力墙面内变形时的受力特性,提出了考虑边缘加劲肋影响效应的带缝钢板剪力墙抗侧刚度计算公式,大幅提高了抗侧刚度估算公式的计算精度,利用该公式得到的计算值与有限元分析结果的误差可控制在3.5%以内.分析表明,随缝间墙肢宽度与墙板高度之比的增加或缝间墙肢高度与墙板高度之比的减小,面外变形对墙板极限承载力的不利影响增大.经合理设计,面外变形虽不足以引起墙板面外失稳,但会导致极限承载力下降,建议将这种不利影响的极限承载力折减系数考虑为0.9.将折减后的计算结果与非线性有限元分析结果进行对比,结果表明,考虑折减系数可以使得墙板的极限承载力计算公式偏于安全.这种抗侧刚度及极限承载力计算公式适用于屈曲前屈服的侧边加劲带缝钢板剪力墙.     

轻型木结构剪力墙和楼盖的抗侧刚度研究

 根据我国轻型木结构工程实际应用情况,制作了14个剪力墙试件、2个木楼盖试件,采用单调加载方式进行抗侧力试验研究,并且采用有限元模型补充分析了常用尺寸剪力墙的抗侧力性能。在试验研究的基础上,提出基于变形的剪力墙和楼盖的刚度取值方法,分析了剪力墙承载力和刚度与剪力墙长度的关系,比较了剪力墙开洞、石膏板覆面对剪力墙承载力和刚度的影响,以及楼盖的抗侧力刚度和变形性能,获得一些有益的启示。     

梯形波折钢板剪力墙内嵌墙板抗侧性能研究

与普通平钢板剪力墙相比,波折钢板剪力墙的抗侧性能与设计方法仍有待研究.利用有限元方法分析波折钢板剪力墙体系中内嵌墙板的抗侧性能和承载机制,提出设计建议.首先,通过对比梯形波折钢板及与之对应的正弦波折钢板的抗侧性能,证明梯形波折优于正弦波折,且子板面倾斜角度越大,抗侧承载力越大;设计正交有限元试验研究波折参数(宽高比L/...     

双层钢板-内填混凝土组合剪力墙滞回性能数值分析

在试验研究的基础上,分析双层钢板-内填混凝土组合剪力墙结构的受力特点,建立了带初始缺陷的有限元数值计算模型,并与试验结果进行了对比;通过有限元数值模拟,分析了轴压比、高宽比、宽厚比等主要参数对剪力墙滞回性能的影响规律及其特征.研究结果表明,高宽比、宽厚比、轴压比对双层钢板-内填混凝土组合剪力墙受力性能均有影响,轴压比是影响承载能力的主要因素,而高宽比与宽厚比是影响初始刚度的主要因素.     

双层钢板组合剪力墙抗震性能试验研究

以盐城广播电视塔实际工程中剪力墙的构造形式为基础,通过九个缩尺试件,研究不同构造形式的双层钢板内填混凝土组合剪力墙在常轴力和反复水平荷载作用下的刚度变化特征、破坏机理与破坏模式、抗震性能和极限承载能力.分析了墙板的高宽比、轴压比、钢板厚度、混凝土强度等级等对双层钢板内填混凝土组合剪力墙受力性能的影响.结果表明:双层钢板内填混凝土组合剪力墙能够充分发挥钢板与混凝土材料各自的优点,是一种良好的抗侧力构件.     

压型钢板剪力墙抗剪性能有限元分析

提出使用压型钢板组成剪力墙,对钢筋混凝土框架进行框剪抗震加固的方法,并对压型钢板剪力墙的抗剪性能进行有限元分析。结果表明,压型钢板板条间连接的剪力墙具有较好的整体性,抗剪延性好,可充分耗能;压型钢板沿肋向受压的剪力墙会发生面外鼓曲失稳破坏,其抗剪稳定承载力远小于沿肋向受拉时的承载力。对板材不同布置方案的极限抗剪承载力进行对比分析可知,压型钢板斜向45°布置且相邻板材连接时抗剪承载力性能最佳。     

钢管混凝土柱-横肋波纹板剪力墙抗侧性能分析

本文提出一种钢管混凝土柱-横肋波纹钢板剪力墙钢结构住宅体系构成,并采用有限元模拟对于其中主要的3类剪力墙构件进行非线性推覆性能分析,研究不同类型波纹钢板剪力墙的抗侧承载能力和变形特征,并通过参数化分析探究轴压比、加劲梁布置以及钢管混凝土柱的设置方式对剪力墙抗侧性能和失效模式的影响.研究结果表明:采用加劲梁的钢管混凝土柱...     

斜柱框架抗侧刚度研究

随着社会及工程的进一步发展,斜柱框架目前应用广泛。研究表明改变框架的几何形状,使外柱略微向内倾斜可以增加结构的抗侧移刚度,获得较好的稳定性,从而相应地减少侧向荷载引起的位移和振动。利用结构力学方法,根据实际的工程,建立了单层斜柱框架的一般模型,推导出单层斜柱框架的层抗侧刚度的简化计算公式并且与ANSYS有限元结果进行了比较,探索斜柱框架抗侧刚度与倾角的关系以及理论公式的有效范围。     

钢板剪力墙的极限抗剪承载力

钢板剪力墙由周边钢框架、内嵌钢板组成。为了充分利用钢板的届曲后强度,提高经济性,推广钢板剪力墙的应用,基于拉力场理论,推导出钢板剪力墙的极限抗剪承载力理论公式,并通过有限元程序ANSYS进行数值模拟,求出钢板剪力墙在水平单向荷载作用下的荷载位移曲线。采用不同高厚比钢板,对理论计算值和ANSYS数值模拟相比较。结果表明:其极限抗剪承载力与推导出的理论值相比,误差在1.5%以内。模拟结果验证了理论公式的计算准确。     

组合钢板剪力墙的发展与研究现状

根据组合钢板剪力墙施工方法的不同,对其进行分类,并分别从结构的构造措施、破坏特征、受力机理以及墙板与框架的相互作用等方面进行讨论,结果发现:防屈曲钢板剪力墙抗震性能优异,是一种适合在高烈度震区使用的抗侧力体系.综述国内外的组合钢板墙的理论与试验研究,并对其研究现状进行评价,根据当前研究的不足,提出今后研究的主要方向.     

框-剪结构总框架最大水平剪力层分析

从高层框－剪结构刚度特征值λ与侧移曲线的关系入手,建立总框架最大水平剪力层的相对高度ξｍａｘ与λ的关系式,用多功能求解器求解超越方程,并给出总框架的一系列Ｑｊ－ζ－λ关系曲线和λ－ζｍａｘ关系图,得出关于框－剪结构中,总框架最大水平剪力层特性的４个结论。     

核电站双钢板混凝土剪力墙抗剪强度研究

以核电站屏蔽厂房剪力墙为原型,对含栓钉和加劲肋的双钢板混凝土组合剪力墙进行低周往复加载抗剪试验研究.试件包含3个1︰4缩尺模型,变化参数为栓钉间距与加劲肋,分析了试件的破坏特征、承载力以及耗能情况.试验研究发现:组合墙体整体受力性能良好,具有较强的抗剪性能.通过设置加劲肋,能有效提高墙体承载能力、刚度和延性.在试验基础上进行了有限元数值模拟与参数研究,研究了混凝土强度、钢板厚度、轴压力和加劲肋设置对抗剪强度的影响程度,并初步建立了核电站双钢板剪力墙抗剪强度计算公式,为核电安全壳设计理论的建立打下了基础.     

核电单侧不锈钢双钢板组合剪力墙平面外受力性能研究

核电站反应堆水池采用单侧不锈钢双钢板组合剪力墙,为研究该类型组合剪力墙平面外受力性能,设计了两个栓钉和拉筋配置不同的1∶2.5缩尺试件,进行了平面外的低周往复荷载试验,分析了单侧不锈钢双钢板剪力墙平面外受力的破坏模式、滞回性能、刚度退化、耗能等指标以及栓钉和拉筋减量的影响. 试验结果表明,加载过程中普通钢板先于不锈钢板发生鼓曲,侧封钢板焊缝开裂,随后多处栓钉、拉筋断裂,混凝土压碎至试件破坏. 两个试件的滞回曲线饱满,抗震性能良好,普通低合金钢板的塑性发展更为充分. 栓钉间距由80 mm增至90 mm后试件的平均延性系数降低了8.3%,平面外正反两方向的承载力下降幅度在10%以内. 利用Abaqus有限元软件建立了单侧不锈钢双钢板组合剪力墙有限元模型,并与试验结果进行对比,两者吻合良好. 基于有限元模型进一步分析了混凝土强度、含钢率、两侧钢板抗拉承载力差值等参数对单侧不锈钢双钢板组合剪力墙平面外受力性能的影响. 计算结果表明,混凝土强度对剪力墙承载力影响较小;试件的单侧含钢率由0.5%增至2.5%时,试件低合金钢板受拉方向承载力增大了160%,不锈钢板受拉方向承载力增大了176%;当两侧钢板的抗拉承载力差值超过30%时,试件两个方向的承载力差值超过了15%,结合试验给出了各参数的建议值.     

钢板剪力墙的弹-塑性抗剪承载力分析

利用板条模型合理地模拟了钢板由弹性屈曲到屈曲后板条端部初始屈服,再到钢板大面积充分形成拉力带屈服的全过程.先分别考虑钢板和框架的单独作用,然后再考虑钢板和框架的组合,得到了钢板剪力墙的剪力-位移关系曲线,并给出了钢板和框架在各个不同受力阶段的剪力和位移计算公式,最后通过算例验证了公式的有效性.     

低剪跨比内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗剪性能试验研究

为研究低剪跨比内嵌钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪性能,进行6个低剪跨比内嵌钢板-混凝土组合剪力墙在集中力作用下的抗剪性能试验,研究钢板厚度和剪跨比对低剪跨比内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗剪性能的影响。研究结果表明：试件墙体发生剪切破坏,墙体混凝土形成斜压杆裂缝带,钢板屈服,水平分布钢筋屈曲;当钢板厚度从4 mm提高至8 mm时,试件的受剪承载力提高20.4%~35.1%,变形能力相近;当剪跨比由0.75增大至1.25时,试件的受剪承载力下降6.9%~18.7%,钢板厚度较小的试件受剪承载力下降幅度更大;钢板厚度对试件的残余变形没有明显的影响。对低剪跨比内嵌钢板-混凝土组合剪力墙,按规范JGJ 3—2010和JGJ 138—2016计算得到的受剪承载力计算值约为试验值的83.8%,计算结果偏于安全。     

约束型双钢板混凝土组合剪力墙滞回性能的分析

借鉴钢管约束型混凝土柱的概念,本文提出了一种新型抗侧力结构——约束型双钢板混凝土组合剪力墙,即在每层组合剪力墙顶与楼板交接处将外包钢板切断并预留一定宽度的缝隙而形成的一种新型组合剪力墙,并利用有限元软件ABAQUS建立1片普通双钢板混凝土组合剪力墙和4片约束型双钢板混凝土组合剪力墙模型,分析不同宽度的缝隙对其滞回性能的影响。结果表明:在高轴压比作用下,相较于普通型双钢板混凝土组合剪力墙,约束型双钢板混凝土组合剪力墙的承载力、延性、耗能能力得到大幅提高,是一种能够很好改善双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能的优良结构,在高轴压比n=0. 5下约束型双钢板混凝土组合剪力墙的最优开缝宽度为外包钢板高度的3%(81 mm)。     

钢框架-带缝钢板剪力墙抗震性能的有限元分析

对钢框架-带缝钢板剪力墙在EL Centro波、400 cm/s2加速度作用下的内填板厚度对其抗震性能的影响进行了分析.结果表明,内填板的厚度对钢框架-带缝钢板剪力墙的抗震性能有很大影响.随着内填板厚的减少,顶点位移、基底剪力增加,滞回曲线的面积变大.