新型耗能连接正交胶合木剪力墙抗侧力性能试验

为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进行对比试验,获取并分析了剪力墙的破坏过程、力学性能参数及各项因素对抗侧力性能的影响规律。结果表明：新型耗能连接正交胶合木剪力墙在侧向力下的损伤主要集中在耗能连接的软钢耗能段屈服断裂与耗能橡胶脱胶破坏,墙体板材与自攻螺钉未见损伤;增大顶部竖向荷载可有效提升墙体的抗侧力性能,而增大高宽比主要可增加墙体的变形能力与延性;与普通金属连接墙体相比,耗能连接墙体的最大承载力相近,但延性提升26%,耗能能力提升38%,最大层间位移角可达1/23,且在原位替换耗能连接修复的墙体与原墙体的抗侧力性能相近,表明新型耗能连接正交胶合木剪力墙具有较好抗震性能,可实现强震后连接可更换、结构可修复的设计目标。     

正交胶合木增强叠木斗栱受力性能试验

为研究正交胶合木(CLT)增强叠木斗拱受力性能的作用效果,设计了3种不同布置方式的CLT木枋来替换原层板胶合木第一层横枋,研究其平面内受压的增强效果.结果表明:更换CLT后横枋易发生沿木材纤维的剪切破坏,分析了破坏特征及受力机制,其中两侧沿受压方向为顺纹板增强效果最佳,其极限承载力较未增强试件提高约19.15％.     

预应力方套管连接胶合木梁柱节点抗弯试验

提出在胶合木结构中采用预应力方套管螺栓连接,该连接采用高强螺栓和钢套管作为连接件.通过单调加载和往复加载下的梁柱节点抗弯试验,对比了方套管节点和传统螺栓群连接节点的破坏模式、弯矩-转角曲线、滞回曲线、强度、刚度和耗能性能.结果表明,由于摩擦阶段钢管与钢板间的摩擦力确保了初始传力,套管节点的初始转动刚度显著提升,耗能能力也得到改善.     

填充墙对框架结构体系抗震性能影响的研究

以填充墙与框架结构共同作用为机理,通过分析在水平力作用下各类填充墙-框架结构体系的层间侧移刚度,探讨填充墙对框架结构动力特性的影响程度.结果表明,填充墙-框架结构体系的侧移刚度比纯框架有不同程度的提高,在工程设计中应充分考虑这种影响,使框架结构在地震作用下的计算结果更加符合实际情况,提高结构设计的安全性与经济性.     

竖向拼缝对正交胶合木剪力墙抗侧性能的影响

为研究竖向拼缝对正交胶合木(CLT)剪力墙抗侧性能的影响,设计了无竖向拼缝和有竖向拼缝的两种CLT剪力墙试件,对这两种CLT剪力墙试件进行了拟静力往复加载试验,对比了往复荷载作用下两种CLT剪力墙试件的破坏模式、极限承载力、初始刚度、耗能能力和刚度退化特性.研究结果表明:无竖向拼缝CLT剪力墙的极限承载力和初始刚度较有...     

带砌体填充墙的钢筋混凝土框架受力性能分析

将框架高与宽的比值及梁与柱惯性矩的比值作为试验参数 ,测试了 2 1个有砖填充墙的一层一跨钢筋混凝土框架在平面内的对角荷载作用下的受力性能 ,同时测试了 3个相似的试件在水平荷载作用下的性能 .试验结果表明 ,有填充墙的钢筋混凝土框架受力性能具有 3个明显阶段 :从加载到混凝土开裂的线性阶段 ;开裂后阶段及极限破坏阶段 .根据分析试验结果 ,建立了分析模型 ,并提供了开裂、极限荷载的计算公式     

高层正交胶合木-混凝土核心筒体系力学性能参数分析

基于国内外高层木结构及木-混凝土混合结构的研究,结合正交胶合木(CLT)的材料性能优势,设计了一种高层正交胶合木-混凝土核心筒混合结构体系.运用有限元分析方法,研究不同参数对该混合结构的力学性能、变形、动力特性等的影响.结果表明,CLT板连接刚度的变化对CLT结构竖向位移的影响较大,提高CLT板间的连接刚度,可减小CLT结构竖向位移和楼层水平位移;混凝土核心筒墙体厚度增加,结构楼层水平位移平均减小9.07%,但对CLT结构竖向位移几乎无影响;一定范围内楼层数的变化对结构周期和楼层水平位移的影响较大,而对CLT剪力墙结构竖向位移的影响相对较小.     

正交胶合木新型抗剪及抗拉连接耗能特性试验

连接节点是保证木结构抗震性能的重要因素,节点的耗能能力是衡量其是否适用于抗震区的重要指标。提出了适用于正交胶合木（cross laminated timber, CLT）结构的新型耗能抗剪连接节点和新型耗能抗拉连接节点,为研究该类连接节点的破坏模式及力学性能,开展了15组低周往复加载试验。试验结果表明,新型耗能连接节点试件延性系数（D）均大于9.0,满足欧洲规范Eurocode 8中对高延性节点D >6的要求,属于高延性范围;新型耗能连接节点工作阶段强度退化系数均低于20%,具备工程适用性;新型耗能连接节点工作阶段等效黏滞阻尼系数为12%~22%,普通商用连接节点等效黏滞阻尼系数为2.5%~15.8%,两类新型耗能连接节点具有较好的耗能能力。     

带可替换耗能连接偏心支撑钢框架单调加载的受力性能分析

带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架的框架梁由耗能连接和框架梁两部分构成,耗能连接具有震后替换方便、造价低等特点.采用Abaqus软件对10榀带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架进行数值模拟.模拟中对该偏心支撑钢框架施加单调荷载,分析不同参数下可替换耗能连接及整个框架的承载能力、变形能力等力学性能.分析结果表明:带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架能够很好地将结构的塑性变形集中在此耗能连接上,因此带有这种耗能连接的偏心支撑钢框架具有较高的承载力、延性、初始刚度,并且应力和应变分布较均匀.     

考虑螺栓布置的胶合木螺栓—钢插板连接抗拉性能

多螺栓—钢插板连接是应用较为广泛的胶合木结构节点连接方式。依据螺栓数目、排列方式、螺栓直径、木材厚度4个影响因素将试件分为了12组（每组6个）进行受拉试验,得到了各试件的破坏模式以及初始刚度、屈服荷载、峰值荷载和延性系数等参数,试验结果表明在木材厚度和螺栓直径相同的条件下,破坏现象随着螺栓数量增加,破坏模式的变化规律比较相近,木材的左右侧面产生不同程度的劈裂裂缝,裂缝从顶部延伸至最后一行螺栓以下。对比力学性能,随着螺栓数量的增加,试件的初始刚度、屈服荷载和峰值荷载均增加,而延性会发生减小。最后以螺栓直径与数量为自变量对多螺栓—钢插板连接节点初始刚度和峰值荷载的公式进行了拟合,结果与试验数据有良好的一致性。     

交叉层积木数值模拟研究以及连接损伤分析

木建筑由于结构冗余性以及钉接节点超强的吸能耗能能力在抗震中表现良好.交叉层积木是一种新型的建筑材料.本文以交叉层积木3种柔性连接试验为基础,采用OpenSees中Pinching4自定义模型模拟连接滞回曲线的高度非线性、强度退化、刚度退化和捏拢现象.基于主次半循环累积能量的损伤模型,对交叉层积木连接进行损伤分析,并提出该连接的5种性能水平的损伤指数.Pinching4模型与连接试验结果吻合较好,进一步证明该模型模拟木节点连接性能的可行性和有效性.损伤因子对应的损伤程度基本符合试验规律,其平均值在合理范围内,计算结果离散性较低.     

胶合木结构螺栓连接耐火极限的试验

通过对胶合木构件螺栓连接的火灾试验,研究连接的侧材厚度、螺栓直径、螺栓数、端距、荷载水平、施加保护等参数对连接耐火极限的影响。结果表明:螺栓的直径和间距对耐火极限影响不大,而增加侧材厚度、降低荷载水平、增加连接端距能提高其耐火极限;需要对连接施加有效的保护才能达到规定的耐火极限。     

对接接头对现代木结构桥梁SLT桥面板性能的影响

 针对现代木结构桥梁应力叠合木(SLT)桥面板性能受其对接接头的影响问题,探讨了Ritter、Crews 的设计方法以及加拿大、美国、欧洲的有关规范,并通过工程实例进行了计算分析。结果表明,对接接头会降低SLT 桥面板的强度及刚度,为了保证结构安全,需要合理设计对接接头的频率与间距,而各种设计方法及规范中,Ritter 设计方法相对安全,目前SLT 桥面板的应用在中国尚处于初期研究阶段,适合采用安全系数较高的Ritter 设计方法;在恒载和活载作用下,SLT 桥面板的挠度安全储备较应力安全储备大,采用Ritter 设计方法时弯曲应力计算值为设计值的69.2%,而挠度计算值为容许值的90.7%,因此在SLT 桥面板的应用设计中要着重考虑满足刚度要求。     

组合式钢框架内填预制RC墙结构静力性能有限元分析

钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙结构是新型混合式结构,由钢框架与内填墙组成双重防线,具有良好的抗侧力能力,同时预制构配件和预制装配建筑有利于推动住宅产业化发展.考虑大尺寸内填预制RC墙运输和安装困难的情况,提出竖向和横向组合式钢框架内填RC墙结构,采用ABAQUS建立有限元模型进行结构受力分析.通过分析荷载位移曲线,构件应力分布和变形情况,研究结构破坏特点和受力性能.结果表明,全螺栓结构因其合理的传力路径,有良好的承载力和延性;竖向组合式具有较好的初始刚度和整体承载力,与全螺栓连接预制RC墙有近似的受力性能,便于运输和安装;而横向组合式由于上下板缺乏有效传力路径,初始刚度和最终承载力都明显低于全螺栓和竖向组合式,不利于实际工程应用.     

FRP增强胶合木梁的粘结剪应力分析

基于线弹性理论推导出了几种常见荷载作用下构件的界面粘结剪应力的计算公式,并与有限元方法进行了对比,结果表明两种方法计算结果吻合较好．研究发现最大粘结剪应力的主要影响因素有：FLIP与胶合木间的弹性模量比值、FRP的配筋率、受拉面层单板的相对高度以及粘结界面的胶层厚度等,因此在设计此类结构构件时应适当选取这些参数．计算理论具有较好的精度,可用于FRP增强胶合木梁的设计计算与粘结剪应力分析。     

带缝钢筋混凝土高剪力墙抗震性能研究

阐述并总结了作者新近研制的一种抗震自控结构——带缝钢筋混凝土高剪力墙的设计概念和相关研究成果；分析评估了影响带缝剪力墙性能的主要因素，指出了作为结构关键控制部件——沿缝槽方向的剪连结对结构整体抗震表现的至关重要的作用，当剪连结的设计恰当时，即可使其在地震中吸收最多地震能量，使带缝剪力墙的地震反应得到最佳控制     

考虑填充墙影响的底层薄弱结构抗震性能分析

填充墙既有减小结构周期而增大地震力的不利一面,也有增大结构层间侧移刚度的有利一面.汶川地震中,具有填充墙的底层薄弱结构破坏严重.根据等效刚度原则,把具有填充墙的框架转化为等效的纯框架,对七层底层薄弱结构进行小震下的弹性分析和大震下的弹塑性Pushover分析.结果表明,尽管填充墙使得结构中、上部层间角位移不同程度地减小,但却使得底层相对更加薄弱,层间变形比不考虑填充墙时大,填充墙对于底层薄弱结构有不利的影响.     

钢结构梁柱连接节点抗震性能研究进展

钢结构梁柱连接节点是保证梁和柱协同工作的关键部件,其性能直接影响结构的刚度、稳定性和承载能力.对钢结构梁柱节点应用及发展历史进行回顾,对近年来节点抗震性能的研究进展及其构造措施的改进进行总结.发现目前梁柱连接节点的耗能能力和塑性变形多是由梁端形成的塑性铰提供;尽管这些节点在实验中表现出优越的抗震性能,但实际工程这些节点...     

带水平短缝墙及低剪力墙的动力反应和耗能分析

为改善普通低剪力墙的抗震性能,本文提出了一种新型延性低剪力墙方案:带水平短缝墙,通过低周反复荷载试验,对这种延性墙的性能进行了研究,结果较为理想。根据试验结果,提出了不同类型低剪力墙的恢复力模型,并用此模型编制了非线性动力反应程序,用直接输入地震波的方法,计算分析了它们不同的动力、耗能反应,并由此对不同类型低剪力墙性能予以评价。计算结果表明,带水平短缝墙具有良好的抗震性能。