抗震耗能剪力墙非线性有限元时程分析

采用非线性有限元法分析了高层带竖缝剪力墙的抗震机理和性能。有限元模型由钢筋混凝土单元，接触面单元和橡胶单元组成，接触面单元被用来反映混凝土与橡胶接触面的摩擦耗能机理，运用计算模型对钢筋混凝土带竖缝剪力墙进行了非线性时程分析，计算了所得结果和试验相一致。     

沿竖向耗能剪力墙滞回特性的计算方法

为了研究沿竖向耗能剪力墙的抗震能力,进行了这种剪力墙和普通实体墙的低周反复荷载试验,建立了剪力墙的剪力－剪切变形滞回模型和耗能装置的滞回模型,并利用多垂直杆元模型计算这两类剪力墙在反复荷载作用下的荷载－位移滞回曲线,计算曲线和试验曲线比较一致,表明了所采用的计算模型和滞回模型的正确性     

耗能低剪力墙结构的在动力荷载作用下数值模拟分析

为了分析加设夹层橡胶垫的耗能低剪力墙的抗震性能,分别对含有夹层橡胶垫的耗能剪力墙和非耗能剪力墙结构建立分析模型,并进行了有限元数值模拟分析计算.对其在荷载作用下的计算结果数据进行详细的对比分析.结果表明,加设夹层橡胶垫的耗能剪力墙结构的变形能力及抗震性能可有效改善.     

钢板剪力墙抗震性能的有限元分析

为明确钢板剪力墙的抗震性能,利用经试验验证的有限元数值模拟方法分析了在低周往复荷载作用下内填板高厚比对滞回耗能、单位体积墙板耗能、能量耗散系数和墙板中心点平面外最大位移的影响,并给出了板平面外的位移滞回曲线.通过骨架曲线进一步分析了高厚比对水平承载力、抗侧刚度和延性的影响.结果表明:随着加载位移的增加,薄墙板的耗能效率越来越高于厚墙板;薄墙板的抗侧刚度和水平极限承载力小于厚墙板,但延性高于厚墙板.建议剪力墙板的高厚比取为300.     

新型防落梁装置耗能元件的耗能影响因素及效果分析

利用ABAQUS有限元软件对开发的新型防落梁装置的耗能元件的耗能影响因素及效果进行系统研究,并对耗能元件的用钢量、刚度、允许位移和耗能能力等因素进行优化分析.结果表明:耗能元件具有良好的塑性性能,耗能能力较好,可通过改变元件数量来满足不同初始刚度或屈服力的技术要求 ;脊背高度、元件厚度和元件高度对耗能效果均有影响,其中脊背高度对耗能能力的影响最大,脊背高度的增加可有效提高耗能能力 ;耗能元件的厚度取为脊背高度的1/4 ～ 1/2,高度取为脊背高度的2.5～4倍较为合理,端肢倾斜角度为20°～35°较合适.     

钢纤维部分增强混凝土剪力墙延性及耗能性能试验研究

通过4片高宽比为1:1的剪力墙试件和4片高宽比为2:1的剪力墙试件的低周反复荷载试验,研究了在低周反复荷载作用下,钢筋钢纤维部分增强混凝土剪力墙的整体工作性能、滞回特性、延性和耗能性能,并计算了试件的延性系数和能量耗散系数.结果表明,在混凝土中加入钢纤维使开裂后滞回环下降段变得平缓,滞回环面积增大,明显改善剪力墙的延性及耗能能力,随着钢纤维混凝土层高的增加,剪力墙的延性和耗能能力得到显著提高.     

框架格构复合剪力墙双重抗震结构体系

在研究新型格构复合剪力墙抗震性能的基础上,本文提出了一种新型的抗震结构体系,框架格构复合剪力墙双重抗震结构体系,并提出新型结构体系的新设计方法,在结构设计中,主动控制结构破坏耗能机制,让非承重的次结构抗剪,耗能以及裂后的摩擦阻尼作用,达到减震和保护承重主结构的目的,震后便于修复。     

变刚度框架-剪力墙结构抗地震荷载剪力墙数量的优化分析

本文用微分方程法导出结构单元矩阵,根据相邻两个计算单元的协调条件建立截面矩阵。以结构基础的边界条件为初始值,通过传递矩阵从下而上传导到结构的顶部,再由其顶部边界条件求出第一单元位移及内力,从而求出考虑剪力墙剪切、弯曲变形时的结构变形和内力。文中介绍了用矩阵传导法形成柔度矩阵,用迭代法求结构的自振周期,以及等效地震荷载的换算。在表达了目标函数和约束条件的式子以后,建立了确定剪力墙最优数量的数学模型。最后用工程实例来说明本文的方法。     

剪力墙结构在地震作用下的非线性分析

本文运用非协调单元和动态子结构技术，使地震作用下的钢筋混凝土剪力墙结构非线性有限元分析在微机上得以实现，比常用的层间模型和杆系模型更精确地描述了剪力墙从开裂到破坏的全过程，对清华大学所做两个开洞剪力墙结构模型的振动台试验作了全过程模拟，计算结构与试验结果吻合良好。     

预制混凝土双板剪力墙的耗能能力

为系统研究预制混凝土双板(DWPC)剪力墙的耗能能力,并为制定地方技术规程和试点工程应用提供科学依据,对3类不同边缘构造、不同剪跨比的6个预制装配式DWPC剪力墙和3个现浇剪力墙的足尺比例试件在低周反复荷载下进行了对比试验研究,对比分析了3类试件的滞回特性和耗能能力,并比较了各试件的等效粘滞阻尼系数.结果表明,DWPC剪力墙的滞回特性和耗能能力与现浇剪力墙接近,具有较强的耗能能力,抗震性能较好.研究为DWPC剪力墙结构体系的抗震设计以及进行更深入的研究提供了基础资料.     

框架-核心筒结构消能减震优化布置方法

框架-核心筒结构多为弯剪型或剪弯型结构,常用的反映层间变形的参数层间位移角或有害位移角不能很准确地反映结构局部变形特征.本文将常见的框架-核心筒结构形式划分为不同的平面区格,引入广义剪切变形,探讨不同区格广义剪切变形的变化规律及相互关系.本文提出了一种区格广义剪切变形简便计算方法,据此讨论了框架-核心筒结构优化布置金属消能器的问题.最后以实际工程为例,应用反应谱法和非线性时程分析法,分析了金属消能器布置在不同区格的减震方案对结构的减震效果,得到了金属消能器布置在核心筒与框架柱之间区格的方案的效果优于将其布置在外围框架柱之间区格的方案.因此,可为高层框架-核心筒结构消能减震设计提供一定的借鉴.     

叠合板式剪力墙地震破损指标计算模型分析

为对叠合混凝土墙板进行较为系统的分析研究,并为编制地方行业标准提供可靠的科学依据,进行了在低周反复荷载下的叠合板式剪力墙和普通剪力墙对比试验研究.较系统地分析了结构的破坏形态、延性、刚度、耗能等,并采用基于刚度的破损指标和基于位移及耗能的破损指标的计算模型对构件进行了计算分析比较,计算结果与试验现象吻合良好.基于刚度的破损指标计算较为简便,可优先考虑使用.     

不同轴力对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响

轴向力对钢筋混凝土剪力墙在反复荷载作用下的承载力和延性等性能具有显著影响。为系统研究轴拉力和轴压力对钢筋混凝土剪力墙的抗震性能影响规律,本文基于有限元软件开展了剪力墙拉剪性能和压剪性能的数值模拟研究。基于反复荷载作用下剪力墙的试验结果与分析模型计算结果的对比,验证了分析模型的合理性。通过7片钢筋混凝土剪力墙的受力性能分析,深入探讨了轴力对剪力墙抗震性能的影响规律。结果表明：剪力墙的承载能力和水平抗侧刚度随轴压力的增大而增大,随轴拉力的增大而减小。轴压比为0.1、0.2的剪力墙,延性较好,能够满足抗震要求,剪力墙延性随轴拉力的增大而减小。以《混凝土结构设计规范》中钢筋混凝土剪力墙的斜截面受剪承载力计算公式为基础,提出了轴力影响下剪力墙斜截面受剪承载力的分析预测公式。     

摩擦耗能器在桥梁减隔震中的有效性分析

桥梁工程作为生命线工程之一。在地震中的破坏会造成震后救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重。采取有效抗震措施是减轻桥梁震害的主要方法。通过把"钢筋混凝土支撑钢板-橡胶摩擦耗能"装置引入到桥梁结构当中,以有效地缓解地震带来的各种损失。对钢板-橡胶摩擦耗能器与板式橡胶支座和滑板橡胶支座的组合分别进行时程分析,通过计算来验证在桥梁结构中应用这种组合后的减隔震效果。特别是在脉冲地震波作用下、桥墩较高时以及在三、四类场地上的减隔震效果尤为明显。     

剪力墙分缝对高层混合结构地震反应的影响

以钢框架-钢筋混凝土实体剪力墙混合结构为对象,通过分别开设一道和两道竖缝,分析它们在不同类型地震波下的地震能量反应,结果表明,剪力墙竖向开缝可以减少结构在地震作用下的滞回耗能量,并使滞回耗能区域过于集中于底部剪力墙的问题得以明显改善,使得耗能性能更为优越的钢构件能够承担相当部分的滞回耗能;分缝越多,改善效果越为明显。     

新型耗能增强型形状记忆合金阻尼器减震性能研究

首先通过形状记忆合金的材性试验研究了其超弹性变形性能,并将其等效拟合为多线性模型,得到其计算参数.然后,提出了一种新型耗能增强型SMA阻尼器,说明了其构造,阐述了其工作原理和设计要点,推导了阻尼器的恢复力模型.最后通过有限元程序对设置该阻尼器的多层钢框架、对角设置SMA拉索的多层钢框架、普通钢框架进行了地震时程分析,对比研究了该阻尼器的消能减震能力.结果表明该阻尼器的滞回环非常饱满,耗能能力强,大震下对结构的位移和层间位移角控制效果显著.     

高层剪力墙设计和计算中的一些问题

本文讨论了高层剪力墙设计和计算中的四个问题:1.采用微分方程法时,墙肢的剪切变形不影响剪力墙的内力;2.剪力墙可统一地用整体性系数α来分类;3.连梁约束弯矩的分配方法;4.剪力墙设计中的一些建议。