不同剪跨比节能砌块隐形密框复合墙体恢复力模型

为研究不同剪跨比节能砌块隐形密框复合墙体的抗震性能和恢复力特征,对6个1/2缩尺试件进行水平低周往复加载试验,考虑不同剪跨比对试件的破坏结果、滞回特性、骨架曲线、刚度退化等抗震性能指标的影响.根据节能砌块隐形密框复合墙体的滞回特性和受力特点得到该墙体的恢复力模型.研究结果表明:当剪跨比增大时,试件的延性及耗能能力提高,刚度退化速率降低;试件滞回曲线捏拢明显且都为反S形;提出的不同剪跨比节能砌块隐形密框复合墙体恢复力计算模型与复合墙体的试验曲线有较好的吻合度.     

节能砌块隐形密框墙体受剪承载力计算方法

设计6片比例为1:2的模型墙体,通过拟静力试验研究节能砌块隐形密框墙体抗剪承载力性能,以及墙体受剪承载力的影响因素.结果表明,影响节能砌块隐形密框墙体受剪承载力的因素是多方面的,其中隐形密框的强度及墙体配筋起主导作用.通过模型墙体的拟静力试验及其数据的统计回归,定义混凝土砌块强度,配筋等对墙体抗剪影响因素的贡献值,提出节能砌块隐形密框墙体实用受剪承载力计算公式.     

节能砌块隐形密框墙板弹塑性分析

为了研究节能砌块隐形密框墙板的抗震性能,利用结构分析软件SAP2000V11建立了节能砌块隐形密框墙板简化计算模型,对该墙板进行push-over分析,分析了墙板在遭受罕遇地震后可能出现的破坏状况,并与试验结果进行比较。结果表明:对所建立的墙板简化计算力学模型进行Push-over分析是可行的,且该墙板的抗震性能良好。该成果对隐形密肋框架结构体系的进一步研究具有一定的参考价值。     

节能砌块隐形密框墙体受力性能理论分析

应用Ansys结构有限元分析软件,针对以前建立的节能砌块隐形密框墙体非线性有限元模型,通过参数化分析,研究剪跨比、轴压比和钢筋配筋量对墙体承载力以及刚度的影响,并研究墙体中框格单独的受力性能以及框格与砌块共同作用机理。研究结果表明：随着剪跨比的增加,墙体刚度下降幅度越大,墙体的极限承载力逐渐降低至趋于稳定;随着轴压比的增加,墙体的3个阶段的刚度以及墙体的极限承载力都有所增加;随着配筋量的增加,墙体刚度略有提高,但增幅有限,墙体的极限承载力有不同幅度的提高;纯框格的破坏模式为框架的受弯破坏,在4个角点的弯矩值最大,弯矩起控制作用,在4个角区出现了塑性铰后,结构变为机动体系,承载力下降;隐形密框和砌块的协同工作,有效地减小了框格破坏程度,对肋梁肋柱工作性能有很大的保护作用。     

节能砌块隐形密框墙板受力性能分析

在水平低周反复荷载作用下,通过对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型的试验,研究标准墙体的主要破坏过程,并对钢筋应变进行分析.结果表明,墙体的破坏过程大体可分为弹性阶段、弹塑性阶段、破坏阶段,分别对应不同的力学模型.墙体中,肋梁、肋柱与内部填充砌块、墙板与外框具有良好的共同工作特性.此外,距边第二内肋柱在弹性阶段分担部分整体弯矩,在弹塑性阶段分担部分水平荷载;内肋柱分担部分水平荷载;肋梁主要承担水平荷载;边肋柱主要承担墙体的整体弯矩.     

节能砌块隐形密框墙板偏心受压承载力试验

对4片1/2模型节能砌块隐形密框墙板进行偏心受压试验,分析各试件的破坏过程、协同工作性能、破坏形态及承载力,得出承载力计算公式.研究结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,且偏于安全,该公式可用于节能砌块隐形密框墙板的偏心受压承载力计算.随着偏心距的加大,试件由小偏心受压逐渐变为大偏心受压,其破坏荷载逐渐减小,而延性逐渐加大,符合钢筋混凝土构件的破坏规律.密框和砌块间可以很好地协同工作;试件的偏心受压破坏属于材料破坏范畴,不会发生试件平面外纵向弯曲破坏.     

节能砌块隐形密框墙板裂缝发展规律及破坏模式

对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型进行拟静力试验,分析墙板开裂过程及裂缝发展规律的试验结果,比较该类型墙板的几种破坏模式及受力机理.结果表明,裂缝在发展过程中呈段状分布的主要原因是隐形密框具有阻断作用;结构的各个组成部分对节能砌块隐形密框墙板的受力影响,随它们各自的参数变化而变化,可以考虑优化参数以达到墙板合理的构造组合.对于节能砌块隐形密框墙板,其剪切破坏是比较合理的破坏模式.     

节能砌块隐形密框墙板的弹性常数及刚度计算

为了解决节能砌块隐形密框墙板材性复杂、弹性常数不易确定的问题,在6片比例为1/2的隐形密框墙板拟静力水平加载试验以及数值模拟的基础上,通过对墙板特殊构造的分析,利用复合材料力学的知识,按照截面上混凝土含量不变的原则,介绍单向纤维加强方法,在此基础上,将节能砌块隐形密框墙板等效为正交各向异性的双向纤维加强复合材料,建立墙板的复合材料力学模型;提出墙板等效弹性常数的理论计算公式;进而将墙板简化为各向同性的计算模型,给出墙板弹性常数的实用计算公式,为节能砌块隐形密框墙板的实用弹性刚度计算公式提供必要的参数.将理论计算与试验结果进行对比分析,对墙体的弹性抗侧刚度的计算公式进行修正,提出适合于节能砌块隐形密框墙板的弹性抗侧刚度的计算公式.研究结果表明:由等效复合材料力学简化模型推导的弹性常数及刚度计算公式具有一定的理论依据和实用价值,能够满足实际工程计算需要.     

格构式复合墙板恢复力特性研究

在所进行的９榀足尺墙板抗震性能试验基础上,研究了格构式复合墙板的恢复力特性,本文所提出的考虑刚度退化的三线型模型及给出的各阶段刚度计算公式与试验结果吻合较好,可供地震反应分析中引用和工程实际设计中应用     

再生混凝土砌块无筋墙体抗震性能试验研究

汶川地震灾后重建表明,将震损建筑废弃混凝土制成灾后重建所需的再生混凝土砌块带来了社会、环境、经济等多种效益,符合我国的可持续战略。本文基于灾区所生产的再生混凝土砌块进行三种工况的拟静力试验,获得再生混凝土砌块墙体破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、抗剪承载能力等再生混凝土砌块墙体力学参数,并借助试验结果分析现行规范中抗剪强度计算公式对该类砌块墙体的适用性。试验结果表明,文中建议公式满足工程安全要求,可为再生混凝土小型砌块的推广和应用提供理论支持。     

叠合板式剪力墙恢复力模型特征参数计算方法

在低周反复荷载下,对4个叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙进行对比试验,系统分析试件的刚度退化趋势.基于理论公式及试验数据,建立往复荷载作用下构件的三折线型恢复力模型,与试验结果较为吻合.基于小波变换原理,提出一种新的基于小波变换的恢复力模型特征参数的计算方法.该方法简便,可较好地反映试件在各阶段刚度的变化,更符合刚度退化的实际情况.     

无黏结部分预应力砼梁恢复力模型的研究

基于OpenSEES软件的二次开发平台,对无黏结部分预应力混凝土梁的截面恢复力模型进行了研究.根据试验统计和理论分析,建立了无黏结部分预应力混凝土梁的截面弯矩-曲率滞回模型,并通过编制Visual C++程序,将其植入到OpenSEES软件的材料子类中,用于无黏结部分预应力混凝土结构的非线性计算,分析过程中无需迭代计算无黏结预应力筋的应力增量,解决了无黏结部分预应力混凝土结构受力分析的关键问题.利用OpenSEES软件,基于已建立的无黏结部分预应力混凝土梁的截面恢复力模型,选用基于柔度法的非线性梁柱单元,采用位移控制,计算了低周反复荷载作用下无黏结部分预应力混凝土梁的弯矩-挠度滞回曲线,计算曲线与试验曲线吻合良好,说明已建立的无黏结部分预应力混凝土梁的截面恢复力模型的可靠性,为无黏结部分预应力混凝土结构的非线性计算提供了理论依据.     

轻木钉节点恢复力模型研究及参数识别

以低周反复作用下轻型木结构钉连接节点的试验为依据,提出了一种7个参数的钉节点恢复力模型,考虑正负方向不同的捏缩点和滑移效应,采用贝叶斯方法识别模型参数.结果表明,贝叶斯参数识别的精度依赖于所采用的数据,识别得到的恢复力模型最有可能值和协方差矩阵可用于相同条件下钉节点的计算.利用识别的结果对其反应进行模拟,所得计算结果与试验值符合良好.文中提出的恢复力模型为钉节点分析提供了可参考的力学模型,将贝叶斯理论扩展应用到恢复力模型参数识别中,为轻型木结构非线性滞回分析的研究提供了一种新的方法.     

填充墙钢筋混凝土框架结构简化分析模型及抗震性能系数研究

对结构进行动力和静力分析时,构件单元和模型的准确性将直接影响到分析结果。为在建立填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架简化模型时选择合适的单轴材料与简化模型,使用OpenSees基于3种单轴材料与4种填充墙简化模型结合填充墙RC框架试验对模型的准确性与适用性进行了对比分析。根据对比结果建立填充墙RC框架结构模型,采用Pushover方法对结构进行了整体抗震性能系数的分析。结果表明：Hysteretic材料可以准确地模拟滞回曲线的形状及峰值承载力;单撑杆模型对填充墙的峰值承载力、割线刚度、残余变形模拟较准确;五撑杆模型对填充墙的峰值承载力与初始刚度模拟较准确;满布布置的填充墙可增大RC框架结构的整体抗震性能系数,底层不布置填充墙会明显导致结构整体抗震性能系数的降低。因此,仅研究填充墙平面内问题时选用单撑杆模型即可,在设计时要考虑填充墙的布置,避免出现底部薄弱层而影响整个结构的安全。     

数值模型对输电铁塔内力和变形的影响分析

以某典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,进行了梁桁混合模型与刚架模型的建模,并对计算结果进行对比分析,得出两种模型对于输电塔杆件内力和变形的影响规律.研究表明,刚架模型的最大综合位移与梁桁模型相差2%以内,这说明主材和斜材对于塔架整体刚度贡献较大,辅助材对整体刚度贡献较少.同一工况下梁桁混合模型与刚架模型的轴力、应力结果相应之比集中在1 002～1 020区间内,可见梁桁混合模型受力结果稍微大于刚架模型,混合模型结构设计偏于安全.该研究分析为输电铁塔设计模型的计算与选择提供了依据.