钢管混凝土束剪力墙受弯承载力公式推导

钢管混凝土束剪力墙是钢结构装配式建筑的一种形式,可在高层和超高层建筑中使用,有较大的发展前景.运用全截面塑性的基本概念,提出了4个基本假定,依据这4个基本假定推导出了端部未加强的一字型钢管混凝土束剪力墙的混凝土受压区高度和受弯承载力计算公式.     

屈曲约束开缝钢板剪力墙性能研究

通过分析四块屈曲约束开缝钢板剪力墙实验各参数,印证了对普通开缝钢板剪力墙所提出的初始刚度和极限承载力设计公式同样适用于屈曲约束开缝钢板剪力墙.由于面外约束构件的作用,屈服承载力应取开缝条带全截面屈服时刻而不是边缘屈服时刻.分析了第二刚度与第一刚度的相互关系,提出了屈曲约束开缝钢板剪力墙的双折线滞回模型.     

夹板式单层玻璃板面外受弯承载性能试验研究

为了了解不同类型夹板约束玻璃板和点支式在面外载荷作用下受弯的全过程中,应力和位移的发展以及极限破坏载荷,以试验为基础,结合有限元方法,对该类玻璃板进行了研究,并给出了玻璃板载荷位移以及最大主应力载荷的全过程曲线:比较了夹板约束玻璃板和点支式玻璃板受力性能的不同;通过试验数据验证了有限元方法应用于玻璃板承载力验算的有效性.试验表明,夹板式玻璃板和点支式玻璃板在面外受弯下位移和应力与面外载荷是线性关系;对于相同的玻璃板,节点连接方式不同,其破坏载倚可能有较大的差别;将节点区最大应力作为整体最大应力的控制点是合适的.     

带约束拉杆双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能数值模拟及参数分析

为了研究带约束拉杆的双钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,进行了16个该形式组合剪力墙的反复加载试验,并采用OpenSees程序对带约束拉杆的双钢板-混凝土组合剪力墙试件进行数值模拟.在试验及数值模拟的基础上,对影响该形式组合剪力墙抗震性能的主要参数进行分析.结果表明,高宽比、轴压比以及约束拉杆间距对剪力墙的抗震性能影响显著.随着高宽比的增大,组合剪力墙的初始刚度以及屈服荷载和峰值荷载减小显著,其后期刚度退化和耗能能力降低;轴压比对组合剪力墙抗震性能的影响主要表现在后期刚度的退化程度;约束拉杆间距的减小可以提高组合剪力墙的承载力,减弱后期的刚度退化程度,增大其耗能能力.     

钢框架短肢组合钢板剪力墙抗震性能试验研究

以适用于小高层建筑的钢框架短肢组合钢板剪力墙结构初步试验结果为基础,遴选出以角钢和面外墙板共同约束的组合剪力墙结构.以该型组合剪力墙结构为研究对象,针对内嵌钢板宽厚比、面外墙板约束、钢板边界约束3个因素进行了优化分析,并对优化后的结构进行了低周往复加载试验.结果表明,合理优化该型组合剪力墙结构可有效提高结构整体的抗震耗...     

任意载荷作用下各向异性功能梯度梁的解析解和半解析解

文章给出了各向异性功能梯度梁在任意法向分布载荷下的解析解和半解析解.任意载荷可以由正弦级数展开得到.首先导出各向异性功能梯度平面问题的应力函数所满足的偏微分方程,然后假定应力函数为长度方向的三角函数与高度方向为待定函数的乘积,再叠加长度方向的的一次多项式函数的形式,接着求出应力、轴力、剪力、弯矩和位移,再利用边界条件完全确定方程的解.当梁的材料参数假定为沿梁的厚度方向是指数函数或某种幂函数形式时,可以得到问题的解析解解.当材料参数为任意形式时,可以用子层法求取半解析解.利用这个方法可以解决两端各种边界条件的梁,如悬臂梁,简支梁,一端固支另一端简支梁和两端固支梁等的弯曲问题.文中还给出了3个算例.     

爆破拆除高耸建筑定轴倾倒动力方程解析解

文章研究了高耸建筑沿底端塑性铰有根竖直体单向倾倒的动力方程,提出了其角速度解析解和角位移近似解析解,并与数值解比较;剪力墙和框剪结构的近似解析解误差比近似解大,但在工程应用范围内,约小于3%,高烟囱的近似解析解误差较小,约小于2%,由于解析式对初始角限制少,但又受底塑性铰的限制,因此可依据情况灵活应用.     

钢筋混凝土剪力墙延性的试验和计算

目的是研究相对压区高度（或轴压比）、端部约束箍筋和高宽比与剪力墙延性的关系。介绍了１０片相对压区高度为０．０６１至０．４４３的剪力墙试件的延性试验结果;建立了考虑端部混凝土约束的剪力墙曲率延性的计算方法。试验结果验证了计算方法的可靠性。用该计算方法对影响剪力墙延性的因素进行了分析。试验和理论分析都表明,为保证剪力墙达到预定的延性要求,应限制剪力墙的相对压区高度（或轴压比）和设置约束边缘构件。     

装配式剪力墙结构拆分设计研究与应用

目的对比现有两种装配式剪力墙结构拆分方式,提出一种新的拆分方式,结合工程案例验证该方式的可行性.方法参照柱梁体系拆分方法,在此基础上改进现有装配式剪力墙结构拆分方式,在满足等同现浇要求的前提下,保证施工质量.结果新的拆分方式外墙几乎全预制,现浇部分设置在内墙,内墙可以选择部分预制或者全部现浇,梁与填充墙拆开,剪力墙与连梁拆开,现场操作简单,外墙湿作业明显减少,现浇部分模板基本为一字型,预制构件全部为一字型,构件制作简单,传力途径清晰,使连接构造与计算假定相符合.结论笔者提出的拆分方式解决了现有两种拆分方式存在的问题,可为装配式剪力墙结构拆分设计提供借鉴.     

全干法连接装配式夹芯剪力墙结构抗震性能研究

为拓展全干法螺栓连接装配式足尺夹芯剪力墙结构抗震性能方面的研究,本文对6片夹芯剪力墙试件(3片单片墙试件、3片拼装试件)进行了拟静力试验,对比分析其破坏形态、承载能力、滞回性能、延性、刚度退化和耗能能力的差异.研究结果表明:试件破坏形态表现为弯曲破坏,加载后期一字型试件出现了明显平面外错位现象,加载过程中各试件的连接件...     

框支剪力墙中落地剪力墙合理刚度优化研究

落地剪力墙刚度是影响框支剪力墙结构安全性和经济型的重要因素之一.对框支剪力墙结构忽略楼板变形,运用振型分解反应谱法求解结构地震作用并将其作为目标函数,以层间位移与层高之比为约束条件,在层间位移与层高之比满足规范要求的条件下,使结构地震作用最小的落地剪力墙刚度即为合理刚度.在具体的数值求解中,可编写优化程序运用MATLAB、MATHCAD等软件进行计算.算例结果显示,本优化方法较全面的考虑了结构总高度、标准剪力墙刚度、层高、楼层自重等因素对落地剪力墙刚度的影响,同时具有概念简单、运算方便等优点,适用于框支剪力墙的初步设计.图2,表3,参9.     

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.     

约束形式对钢筋混凝土复合防护梁抗撞性能的影响

在前期研究的刚柔复合防护结构体系的基础上,针对钢筋混凝土复合防护梁的抗撞性能进行了分析研究,重点在于探讨梁端约束条件可能对防护效果产生的影响。在数值模拟的过程中,分别考虑了无防护、刚性防护、柔性防护和阵列式刚柔复合防护四种不同的措施以及两端固支、两端铰支和一端固支一端铰支三种不同的梁端约束形式。通过观测钢筋混凝土梁的应变、位移、加速度、冲击力等参数,对比分析不同防护装置的抗撞效果。数值结果表明,在相同的冲击条件下,尽管复合防护的效果最优,但梁的约束形式仍对动力反应峰值的抑制效果有显著影响,其中又以两端固支梁的防护效果为最好。     

矩形钢管混凝土束剪力墙风机塔筒L型连接节点力学性能研究

针对目前风机塔筒结构发展受限于结构高度与安装效率的问题,本文提出了一种L型螺栓连接的矩形钢管混凝土束剪力墙风机塔筒,并且针对螺栓关键连接区域进行了力学性能研究。最后通过有限元建模的方法对塔筒单片矩形钢管混凝土束剪力墙在面外以及面内荷载下的性能表现进行了分析,并且给出了相关设计建议。研究结果表明塔筒螺栓连接区域在单轴拉伸下的破坏模式为连接板弯曲变形以及螺栓拉断。塔筒单片剪力墙的面内初始刚度及承载力要显著高于面外。综合考虑剪力墙力学性能的提升效率以及剪力墙各部件的应力分布状态,建议当螺栓直径为20 mm时,连接板厚度不应大于螺栓直径;建议当连接板厚取20 mm时,螺栓直径取其1.2倍。     

钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙抗震试验研究

为研究新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的抗震性能,设计制作了3片钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙和1片现浇钢筋混凝土剪力墙足尺试件进行静力往复加载试验,试验中考虑了3种不同的墙身厚度取值,以考察高厚比对剪力墙抗震能力的影响.通过试验,对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其退化、滞回特性、耗能能力及破坏特征.建立了新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果吻合较好.研究表明:新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙结合了钢筋混凝土剪力墙侧向刚度和承载力大与钢管混凝土边缘约束延性好的优势,其承载力、刚度和耗能能力较现浇钢筋混凝土剪力墙有所提高;在所试验的参数范围内,高厚比对剪力墙的力学性能影响不大.     

两端固支圆钢管侧向抗冲击性能试验研究

对钢结构常用直缝焊管抗冲击性能进行落锤冲击试验研究.为实现圆钢管两端固支约束设计了相应的加载试验平台及夹持装置,研究了冲击高度、钢管长径比、锤头形状对圆钢管抗冲击性能的影响.结果表明:圆钢管失效形式均为剪切失效,随冲击能量增加圆钢管变形依次为弹性小变形阶段、塑性大变形阶段、剪切失效阶段等3个阶段;冲击高度、钢管长径比对应变增长速度、冲击持时和冲击力峰值均有影响;塑性铰形状取决于冲击物形状.     

含屈曲约束支撑铰支墙抗震有限元分析

文章为了实现墙底免损伤设计意图,进一步削弱墙底约束,形成一种底部含屈曲约束支撑(buckling-restrained braces, BRB)的铰支墙;以传统剪力墙约束边缘构件强度为基准,采用能力设计方法,确定BRB设计参数,建立传统剪力墙、含BRB剪力墙和含BRB铰支墙3种对比构件;对3种构件分别建立ABAQUS数值模型,利用已有试验数据校准钢筋混凝土模型参数,对比分析了构件地震作用下的受力性能和损伤特征。结果表明,含BRB剪力墙底部损伤较为严重,文中提出和设计的含BRB铰支墙刚度和强度会降低,但其具有稳定的滞回性能、预期的集中损伤机制及较好的震后功能可恢复性。     

平面应变弹塑性问题中面外应力与面内应力的关系

在解线性强化平面应变弹塑性问题时,往往不考虑弹性效应的影响而假定面外应力σ3=0.5(σ1+σ2).为了得到考虑弹性效应影响时的面外应力和面内应力的关系,引入了反映弹塑性变形比例的参数vep,导出了面外应力和面内应力之间的关系式.该关系式表明:面外应力可由面内应力惟一地确定,而且它们之间呈近似线性的分布关系.     

设置边缘构件配筋砌块砌体剪力墙的抗震能力

为了研究配筋砌块砌体剪力墙的抗震能力,采用约束砌块砌体和约束混凝土作为剪力墙的约束边缘构件以增加延性;通过对位移延性的计算,得出影响剪力墙位移延性的主要因素有轴压比、形状比、砌体的极限压应变等,并建议了不同约束边缘构件剪力墙的轴压比限值.在此基础上用反应调整系数衡量配筋砌块砌体剪力墙的抗震能力,明确了设置约束边缘构件剪力墙所隐含的抗震能力;对不同抗震等级剪力墙的反应调整系数与地震动比值进行计算,通过比较得出结论:配筋砌块砌体剪力墙为实现规范预期的抗震设防目标,必须对剪力墙的形状比进行限制.     

竖向荷载下框支剪力墙的内力位移分析

本文建立了框支剪力墙满足梁端条件的墙梁交界面连续方程,从弹性理论的角度研究了实体框支墙问题,用双向级数解法得到满足所有边界条件的理论解。计算结果与其它各种方法及实测值比较令人满意,为更好地了解框支剪力墙的受力特性进行了新的尝试。