型钢高强混凝土T形短肢墙承载力试验研究

型钢高强混凝土短肢剪力墙较普通钢筋混凝土短肢剪力墙具有承载力高、延性好等优点。为了研究型钢高强混凝土T形截面短肢剪力墙的正截面受力性能及不同型钢骨架形式对其性能的影响,本文通过对两个含实腹式型钢骨架和一个含桁架式型钢骨架的型钢高强混凝土T形截面短肢剪力墙试件进行正截面偏心压力作用下的试验研究,以揭示该类构件的工作机理、破坏形态和极限承载力。试验研究表明:型钢高强混凝土T形截面短肢剪力墙的破坏过程与普通短肢剪力墙相似,横截面的平均应变基本符合平截面假定,型钢与混凝土能够保持协同工作,两种配钢形式的构件受力性能差别不大。     

两侧加强的钢管束混凝土组合剪力墙压弯性能模拟分析

钢管束混凝土组合剪力墙是装配式建筑中的一种新型抗侧力构件,它由矩形钢管束并排焊接内部填充混凝土构成.本文利用Abaqus有限元软件模拟分析两侧钢板加强对钢管束混凝土组合剪力墙承载能力及变形能力的影响.在研究中考虑的主要参数有轴压比、剪跨比和加强区宽度.模拟结果表明,对钢管束混凝土组合剪力墙两侧钢板加强,可以使钢管束屈曲位置内移,提高其极限承载能力和变形能力,改善剪力墙的受力性能.当剪力墙两侧钢板厚度由3 mm改为5 mm后,其极限承载能力提高幅度达22. 56%,且延性较好.通过提高两侧钢管束壁厚,加强两侧钢管束的抗屈曲能力,减少中间钢管束的壁厚,在墙体总用钢量不变的情况下,可以有效改善钢管束混凝土组合剪力墙的压弯性能.     

高厚比变化时十字型短肢剪力墙弹塑性分析

利用ANSYS对七个十字型钢筋混凝土短肢剪力墙进行单调荷载作用下的弹塑性分析,比较了剪力墙截面高厚比变化时,剪力墙的承载能力、刚度和延性变化情况,分析结果表明,随高厚比的提高,结构的承载力有所提高,而延性先增加后降低,结构设计中应充分考虑该因素的影响.当剪力墙高厚比为6.6时,承载能力及变形能力均较好,屈服荷载与极限荷载提高显著,延性系数达到最大,为实际工程的截面设计提供了有意义的依据.     

考虑底部加强的钢管束混凝土组合剪力墙压弯性能模拟分析

钢管束混凝土组合剪力墙是一种承载能力强、抗侧刚度大、延性好的新型剪力墙结构.针对其底部局部屈曲的破坏模式,本文提出一种钢管束混凝土组合剪力墙底部加强的改进方式.利用Abaqus有限元软件模拟分析了底部加强区高度与厚度对剪力墙承载能力和变形能力的影响程度,同时探讨了轴压比对钢管束混凝土组合剪力墙底部屈曲的影响.研究结果表明:底部加强方式可以使钢管束底部屈曲位置上移,充分发挥混凝土和钢管束的受力性能,显著提高剪力墙的承载力和变形能力;底部加强区高度在0.5倍墙高左右时,底部加强方式对钢管束混凝土组合剪力墙的改进效果最佳;随着轴压比增大,钢管束底部屈曲加剧,承载力和变形能力有所下降.     

暗支撑高度变化时十字型短肢剪力墙非线性分析

利用ANSYS 对8个带暗支撑的十字型钢筋混凝土短肢剪力墙进行单调荷载作用下的非线性有限元分析,比较了在暗支撑布置高度变化时,剪力墙的承载能力、刚度和变形能力变化情况,分析了带暗支撑的十字形短肢剪力墙的暗支撑位置对构件的极限荷载和破坏形态的影响,揭示该型短肢剪力墙结构的真实力学行为,得出暗支撑在十字形短肢剪力墙的上下两端附近时对抗震最为有利的结论.为实际工程的截面设计提供依据.     

L形短肢剪力墙有限元的仿真试验

本文采用有限元分析软件ANSYS,对L形短肢剪力墙结构从弹性到混凝土开裂直至破坏的全过程进行了仿真试验研究,分析了墙肢截面高厚比、混凝土强度等级、配筋率、轴压比4种因素对短肢剪力墙承载能力和变形能力的影响.结果表明:仿真试验比较真实地反映了这4种因素在结构中所起的作用,通过改变这4种因素能提高L形短肢剪力墙的承载能力和变形能力,但在实际结构设计中,需要考虑截面配筋率影响的特殊性,综合考虑试件的承载能力和变形能力,通过合理选择这些参数,能使短肢剪力墙具有较高的承载能力和良好的延性.     

短肢剪力墙的形式与肢长对抗震性能的影响

近年来在我国兴起一种抗侧力结构——短肢剪力墙结构,这种结构可以避免框架结构中柱子凸出墙面而对空间和视觉造成的影响,而且在不规则的框架结构中,柱网难以布置时可以在墙体交接处布置剪力墙承重,该体系具有良好的抗震性能,在我国的中小高层建筑中得到了广泛地应用。该文对短肢剪力墙的定义,形式以及不同形式下肢长的长短对抗震性能的影响做了研究,并在此基础上总结了轴压比和肢厚比对短肢剪力墙的力学特征参数和内力分布的影响,为实际工程的截面设计提供了依据。     

混凝土结构中若干问题的探讨

提出了 3个受力阶段是钢筋混凝土及预应力混凝土结构基本属性的观点 ;论述了确定钢骨混凝土柱轴压比限值时 ,以最外侧受拉钢筋屈服作为界限破坏时的依据 ;把短肢剪力墙定义为 :墙厚不小于 2 0 0mm ,肢高尽可能小 ,满足条件α <1 0 ,In/I <ζ的联肢墙 ,并称 ζ值为肢强系数 ;给出了一种新型的蜂窝式大跨空心双向板楼板型式 ,并阐述了其设计要点 .     

钢管束混凝土组合剪力墙受剪性能模拟分析

钢管束混凝土组合剪力墙是一种新型剪力墙结构.钢管束尺寸及其剪跨比影响剪力墙的受力性能.利用通用有限元分析软件Abaqus建立钢管束组合剪力墙的有限元分析模型,分析了剪跨比和单束尺寸对其承载能力和延性的影响.分析结果表明,剪跨比从1.0变化到1.8时,钢管束混凝土组合剪力墙的受剪承载能力降低约30%、侧移刚度降低约60%,但其变形性能和延性性能提高.墙长一定时,采用较小的单束尺寸,虽然对钢管束剪力墙的受剪承载能力提高不大,但会增加其屈服位移和延性性能.通过模拟分析,为合理确定不同剪跨比钢管束混凝土组合剪力墙的单束尺寸提供了理论依据.     

高层短肢剪力墙结构变形能力分析优化

短肢剪力墙结构以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,已广泛应用于工程实践中.应用ANSYS软件对高层T形短肢剪力墙结构的变形能力进行了仿真试验,分析了楼层层数、连梁跨高比、墙肢截面高厚比和轴压比等因素对变形能力的影响,并对结果进行了分析优化,为工程中的T形短肢剪力墙结构设计提供理论和试验依据.     

短肢剪力墙抗震性能影响分析与设计

本文从短肢剪力墙的剪滞效应、截面形式、肢宽厚比及配筋形式等方面对其抗震性能的影响进行了分析，从而总结出了在短肢剪力墙设计中应注意的几个问题。     

高阻尼混凝土钢板暗支撑双肢剪力墙数值分析

在试验研究的基础上,用非线性有限元分析软件MSC.Marc对高阻尼混凝土带钢板暗支撑双肢剪力墙进行了低周反复荷载下的数值模拟,并分析了轴压比、配钢率、高宽比和连梁刚度等对高阻尼混凝土带钢板暗支撑双肢剪力墙承载力和变形性能的影响规律.分析结果表明,数值模拟结果和试验结果吻合较好,当轴压比大于0.4时,高阻尼混凝土钢板暗支撑双肢剪力墙的延性显著下降,相对暗支撑配钢率为0.96~6.73时,能较好地改善双肢剪力墙的极限承载力.连梁跨高比、高宽比主要影响双肢剪力墙的承载力和变形性能.研究结果对高阻尼混凝土暗支撑双肢剪力墙的地震弹塑性计算具有一定的参考价值.     

短肢剪力墙的定义

为了正确定义短肢剪力墙,用肢强系数ζ和整体性系数α来反映短肢剪力墙的受力特性.通过弹性有限元方法对联肢剪力墙在水平力作用下顶点水平位移的分析研究,发现了联肢剪力墙的顶点水平位移随肢强系数ζ的变化规律.当ζ＜k[ζ]时,水平位移曲线比较平缓,[ζ]为区分剪力墙和框架的肢强系数限值,k为与楼层数有关的系数.由此,把联肢剪力墙分为2段,满足ζ＜k[ζ]的为长肢联肢墙,ζ≥k[ζ]的为短肢联肢墙.同时还指出我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)给出的短肢剪力墙的定义只考虑墙肢截面高度,不考虑洞口大小,因此是错误的.     

两侧钢管束带加劲肋的钢管束砼组合剪力墙压弯性能试验

针对钢管束混凝土组合剪力墙两侧钢管束底部屈曲的破坏模式,提出了一种在两侧钢管束中内置通长加劲肋的加强方式.通过4片两侧钢管束带加劲肋的钢管束砼组合剪力墙和2片无加劲肋普通钢管束砼组合剪力墙的拟静力加载试验,研究在低周反复水平荷载作用下,两侧钢管束带加劲肋的钢管束砼组合剪力墙的压弯性能,分析讨论剪跨比和轴压比对加劲肋改善...     

任意截面受弯极限承载力的无网格计算方法

为了分析短肢剪力墙的双向偏压正截面承载力,本文编写了基于插值原理的双向偏心受压正截面承载力分析程序.程序计算混凝土的内力完全按数学公式给出积分区域的精确解,避免了划分网格方法造成的误差.程序的计算结果与试验结果符合良好,为类似程序开发提供一条新的解决思路.利用程序得出的短肢剪力墙双向偏压N-M相关曲面,并发现曲面上的等轴力线和异形柱类似.利用本程序可以全面把握短肢剪力墙的双向偏心受压正截面承载力,能满足工程设计的要求.     

预应力加强型钢混凝土短肢剪力墙的抗震性能

为了研究预应力对型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能的影响,制作了2个1/2比例的型钢混凝土(SRC)短肢剪力墙试件,并对其开展了低周反复加载试验。试验研究表明,预应力型钢混凝土短肢剪力墙的破坏形态为延性较好的弯剪破坏,横向预应力的施加明显提高了墙体的耗能能力;与普通型钢混凝土短肢剪力墙相比,预应力型钢混凝土短肢剪力墙试件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载分别至少提高了15.4%、4.6%和24.5%,延性系数则提高了25.0%。对比可知,对型钢混凝土短肢剪力墙施加横向预应力是改善其抗震性能的一种有效途径。     

PEC短肢剪力墙轴压比影响及承载力计算方法

PEC(部分外包)组合剪力墙具有承载力高、延性好、构造简单等优点,为研究其破坏特征及承载力特性,完成了1组PEC短肢组合剪力墙足尺试验,观察了墙体在低周往复荷载作用下的破坏形式,得到了试件的滞回曲线与骨架曲线。采用Abaqus对不同参数的PEC短肢组合剪力墙进行了非线性分析,通过与试验数据的对比验证了有限元模型的适用性,表明轴压比0. 3时墙体承载力最大,轴压比若大于0. 6墙体延性迅速降低,易发生脆性破坏。最后,将2种正截面承载力设计方法与有限元结果对比,表明:JGJT380-2015《钢板剪力墙技术规程》提供的全塑性正截面承载力计算公式适用于PEC短肢组合剪力墙,精度满足设计要求且偏安全。     

短肢剪力墙结构设计探讨

通过对当前有关短肢剪力墙结构体系技术资料的分析与研究,探讨了关于短肢剪力墙结构体系的判定方法,提出了一些关于短肢剪力墙结构的设计要点,对工程设计人员有一定的参考意义。     

临界肢长剪力墙抗震性能分析

墙肢截面高厚比大于7.5但小于8.5的剪力墙可定义为临界肢长剪力墙,由于其布置灵活且具有较好的抗震性能,近年来被广泛应用于高层建筑中。墙肢截面高厚比大于8.0但小于8.5的临界肢长剪力墙不属于短肢剪力墙,规范未对此类剪力墙提出较为明确的加强措施。为研究此类结构在罕遇地震下的抗震性能,文章以某高层临界肢长剪力墙住宅为例,利用有限元软件对结构进行了静力弹塑性分析,研究了结构在罕遇地震作用下的非线性反应及损伤情况,指出了此类结构的薄弱部位,并通过与普通剪力墙结构对比分析,提出了优化设计建议。     

配筋率对短肢墙的变形及延性影响的比较与优化

在混凝土等级、截面配筋率、轴压比和墙肢截面高厚比取得优化值的基础上以及总配筋量不变的情况下,对常规、加暗柱和加暗支撑3种T形短肢剪力墙进行了3组弹塑性有限元分析.分析了改变暗柱和暗支撑的配筋率对加暗柱和加暗支撑的T形短肢墙变形及延性的影响,并对其进行比较优化.结果表明：暗柱和加暗支撑的配筋率分别为2%、2.2%时,变形及延性等综合性能较好,加暗支撑T形短肢墙综合性能优于常规和加暗柱T形短肢墙.