组合钢板剪力墙的简化模型

新型钢-混凝土组合钢板剪力墙在混凝土板与边缘构件之间留有缝隙,避免混凝土板参与抵抗剪力,从而可以避免其对钢板的约束作用发生退化.观察这种组合钢板剪力墙的受力机理和破坏模式,可以发现,缝隙的设置使得无约束区域的钢板产生与钢板墙类似的斜拉场效应.据此,在钢板墙的斜拉杆模型中引入斜压杆,提出了双向多斜杆简化分析模型.通过理论分析,给出了该模型中斜杆元件的截面特性、滞回模型.经验证,该模型能准确地模拟组合钢板剪力墙在单调加载和反复加载下的非线性性能.     

四边连接组合钢板剪力墙简化模型

在纯钢板墙条带模型的基础上,提出一种适用于组合墙计算的等效拉-压杆模型.拉杆考虑钢板的受拉条带区的作用,组合压杆考虑钢板在混凝土板约束作用下的受压条带区的作用.对初始缺陷和压杆的刚度系数进行参数分析,并推导理论计算公式,由计算公式和试验数据分别确立模型的骨架曲线和滞回规则.将提出的简化计算模型用于自编的FORTRAN程序中,得到简化模型的计算滞回曲线.对单跨单层的组合墙试验进行滞回曲线的计算,计算结果与实测数据符合良好,说明提出的简化计算模型以及推导的计算公式适用于组合钢板剪力墙.     

钢板剪力墙滞回性能分析与简化模型

采用壳单元分析了高厚比在100~300之间的钢板剪力墙在滞回荷载作用下的力学性能,在此基础上,提出了可用于结构体系分析的钢板剪力墙简化分析模型,即混合杆系模型,此模型避免了结构体系分析中采用壳单元模拟钢板剪力墙时的不易收敛问题,同时大大简化了分析过程.将混合杆系模型的计算结果和采用壳单元的分析结果进行对比,同时也和已有的试验结果进行对比来验证其正确性.混合杆系模型的提出为带有钢板剪力墙的结构体系弹塑性分析奠定了基础.     

钢框架柱抗爆简化分析模型研究

钢框架中其他构件对柱端的约束是影响柱子抗爆响应特征的重要参数.为得到钢框架中受爆柱的合理抗爆分析模型,简化抗爆分析过程,以数值计算为基础,分析钢框架其他构件和楼层分布质量对受爆柱端约束的影响规律,并在此基础上推导得到受爆柱端约束的理论计算方法.结果表明:在爆炸荷载作用下,求解柱端约束时,可仅考虑与柱端直接相连的梁柱构件的约束作用,而这些构件的远端可简化为固定端;楼层分布质量的存在可减小柱端的位移响应,柱端所处楼层的分布质量对柱子响应影响显著;通过将与受爆柱端直接相连的梁柱构件等效为柱端的横向、竖向和转动约束弹簧及集中质量,可得到柱端约束模型及其计算方法.最后,通过与实际钢框架抗爆的整体分析模型对比,验证了钢框架柱简化分析模型的正确性.     

钢板-混凝土组合剪力墙研究

在超高层结构中,钢板-混凝土组合剪力墙可以有效避免钢筋混凝土剪力墙墙体过厚、纯钢板剪力墙内嵌钢板过早屈曲的缺陷,充分发挥钢材与混凝土之间的组合作用,具有广阔的发展前景.文章重点介绍国内外钢板-混凝土组合剪力墙的研究成果,并在此基础上提出一种新型双钢板-混凝土组合剪力墙,以期为今后组合剪力墙的发展提供参考借鉴.     

防屈曲钢板剪力墙稳定性研究

以新型抗侧力构件防屈曲耗能钢板剪力墙为研究对象,基于板的稳定性理论,考虑混凝土盖板抗弯刚度和抗弯承载力,分析整体和局部屈曲内嵌钢板弹塑性性能,推导出了防屈曲钢板剪力墙整体稳定临界荷载值和最小混凝土盖板厚度表达式.引入钢板非弹性阶段切线模量因数η,优化了防屈曲钢板剪力墙整体稳定临界荷载表达式,得到了非弹性阶段最小混凝土盖板厚度参考式.对板的微分方程推导得到了内嵌钢板屈曲半波数和半波式屈曲褶皱对混凝土盖板挤压力表达式,并进行有限元分析.得到四螺栓单元局部稳定要求螺栓间距方程式,给出了螺栓间距与混凝土盖板厚度之间的关系式和最大螺栓间距与混凝土盖板建议比值,其最大螺栓间距与混凝土盖板厚度比值l0/tc=90.     

新型钢板剪力墙结构设计

钢板剪力墙是指在钢质结构框架的基础之上,为了提高框架的刚度以及抗震能力在一部分框架的梁柱之间内填钢板。钢板剪力墙结构的主要特点是塑性好、刚度大、抗震性能强等。钢板剪力墙是一种新型的结构形式,根据一些研究学者试验的结果表明,这种结构形式的抗震性能良好,钢板剪力墙的自重轻,施工进度快,在高地震烈度区域以及重要性建筑结构中都表现了良好的技术经济性。本文就针对新型钢板剪力墙的结构设计问题做简要的说明。     

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.     

框筒结构的简化分析模型

将楼层整体变形分为剪切变形和弯曲变形,用壁式框架D值法和等效连续体法,对在侧向荷载作用下框筒结构进行简化分析.在考虑翼缘框架对剪切变形影响的前提下,应用壁式框架D值法对整体剪切变形进行分析;在考虑剪力滞效应的前提下,用等效连续体法推导剪力滞系数,分析整体弯曲变形.算例结果表明,简化计算与空间框架计算的结果接近,各柱轴向应变的误差在2%～8%之间,水平位移误差在10%之内.     

混杂纤维增强钢板剪力墙抗震研究方法

分析了国内外钢板剪力墙及纤维增强钢板剪力墙的研究现状,针对存在问题,采用试验研究和有限元模拟相结合的研究方法,提出循环加载试验方案、加载制度及量测方案;基于ABQUS软件,采用壳元-弹簧-壳元方法建立三维有限元分析模型,分析表明:混杂纤维混杂方式及敷设方法是影响结构抗震性能的关键因素。     

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.     

预制双钢板剪力墙围护结构热力学数值研究

预制双钢板组合剪力墙抗侧力性能表征良好,但由于内部高热导率组件繁多造成不均匀传热,易形成局部低温区域引发结露霉变．基于预制双钢板组合剪力墙围护结构的热力学性能优化,提出一类围护结构构造设计原型,利用COMSOLMultiphysics建立有限元计算模型,结合参数化方法,探究双钢板剪力墙的保温设计参数、结构组件参数对其墙体内部的热流分布影响规律．研究结果表明：保温锚栓形成的点状热桥远大于对拉螺栓,双层钢板塞焊连接处则未出现明显温度波动,相邻构造层中不同连接件应保持一定间距,使热流尽可能通过完整保温层,避免形成连续热桥．相较于无热桥时的理想模型,含连接件时实际模型单位面积的壁面法向总热通量显著增益;改用低热导率保温材料能够明显减少主体法向热通量,但对点状热桥的抑制作用有限,热通量减小梯度随材料热导率减小而增大,保温材料宜将防火性能佳、经济成本低的岩棉或热导率低的EPS作为技术经济性优选;增大板厚能够有效抑制点状热桥处法向热通量,且该作用随板厚增大而减小;连接件在能够达到结构要求时建议优先增大布置间距、减小锚固深度以改善内部温度分布,其次考虑改用低热导率的玻璃钢制连接件改善局部热流,最后在锚...     

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.     

玻璃纤维聚合物约束混凝土圆柱简化分析模型

混凝土圆柱受到有效的侧向约束后,其强度和延性都有不同程度的提高．粘贴玻璃纤维布约束混凝土施工方便,质量可靠．但在设计时。需要合适的分析模型用来保证计算结果的正确性．若采用以往基于钢筋约束混凝土的分析模型会过高估计GFRP材料的约束作用,导致计算结果偏于不安全．共进行了27根(9组)混凝土圆柱试验,其中一组试件未贴布直接试验以便观察其破坏模式,其他8组试件贴布后进行试验．结果表明,加固后柱的强度和变形能力都有了显著提高．基于试验结果,并参考其他研究者的研究成果,提出了一种双线性分析模型,计算结果与试验结果基本吻合．     

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。     

钢筋混凝土开洞剪力墙极限承载力分析模型的改进

以建立基于抗剪抵抗机构的钢筋混凝土(RC)有开洞剪力墙的极限承载力分析模型为目的,在已有抗剪抵抗机构基础上(文中称之为"M-M"模型)提出改进"M-M"模型,其抗剪机构可简化为:洞口右侧倾角为θ1的斜向混凝土压杆a1、洞口左侧倾角为θ2的斜向混凝土压杆a2、纵向分布钢筋和洞口下方横向分布钢筋4部分.基于"M-M"模型和改进"M-M"模型推导了RC有开洞剪力墙极限承载力计算公式,并编制了计算程序.对23片不同配筋、不同几何尺寸和受力状态的RC有开洞剪力墙进行了2种模型的承载力试验值和计算值的分析比较,分析结果表明,改进"M-M"模型的理论计算结果和实验结果吻合较好,具有较高的计算精度,可以得出改进"M-M"模型能够较好地反映RC有开洞剪力墙的承载力特性,可供RC有开洞剪力墙抗剪强度验算参考.     

短肢剪力墙力学分析模型对比及其选择

详细论述了短肢剪力墙这一新型结构体系目前常见的几种结构计算分析模型及其适用性,然后选用不同的分析模型和分析方法对同一个结构进行计算,通过算例分析和比较不同模型计算结果存在差异的原因,最后提出了一些合理选取短肢剪力墙力学分析模型的适用性建议。     

短肢剪力墙结构简化计算模型

根据短肢剪力墙结构的受力特点，建立了短肢剪力墙结构有限元分析的简化模型——考虑剪切变形的梁模型，并采用这种模型应用有限元分析软件．ADINA对一算例进行抗侧刚度分析，与实验结果进行比较，结果表明该模型力学概念清晰，计并简季，而且具有较高的计算精度。     

钢板剪力墙结构抗震加固后性能试验研究

为研究钢框架-钢板剪力墙抗震加固的必要性及可行性,对2个缩尺比例为1∶3的非加劲钢板剪力墙进行了两阶段低周往复加载试验,研究了地震中受损钢板墙结构的抗震性能,探索了密肋网格修复薄钢板墙的方法.该方法安装方便,可在震后快速施工.由于震后内填板会产生平面内、外错动,故建议在钢板内预留大螺栓孔,并采用长螺栓,以方便安装.试验结果表明,受损钢板墙在二次地震作用下承载力稳定性较差,初始刚度下降约46%,框架承担了较大荷载,破坏模式与纯框架类似.采用密肋网格可以有效抑制墙板变形,修复后内填板可以承担较大荷载.修复后试件延性提高约17.6%,承载力提高约14.4%,可以达到原结构的设计强度.     

短肢剪力墙结构简化计算模型

根据短肢剪力墙结构的受力特点,建立了短肢剪力墙结构有限元分析的简化模型--考虑剪切变形的梁模型,并采用这种模型应用有限元分析软件ADINA对一算例进行抗侧刚度分析,与实验结果进行比较,结果表明该模型力学概念清晰,计算简单,而且具有较高的计算精度.