装配式节能剪力墙抗震性能试验

为了解装配式节能剪力墙的抗震性能,采取抗震试验的研究方法,在模拟地震荷载作用下,对3块装配式节能剪力墙进行抗震试验.重点分析装配式节能剪力墙的受力过程、材料应变、传力规律以及耗能能力等抗震性能.另外,还对石膏与密柱及保温系统的协调工作进行分析.试验结果及分析表明,该墙板是一种抗震性能相对较好的节能剪力墙.通过与无保温系统墙板进行对比分析,找到保温系统对此类剪力墙受力变形的影响规律.装配式节能剪力墙的承载能力和延性等指标均有一定程度的提高.     

考虑温度影响的集成凸窗结构力学性能分析

夹心保温墙板集成凸窗结构广泛应用于预制装配式建筑结构中,在环境温度作用下,夹心保温墙板由于不锈钢连接件的存在,导致线膨胀系数不同的两种材质即连接件和混凝土协同变形,使凸窗结构内产生内力.利用有限元软件ABAQUS对某典型尺寸的预制夹心保温墙板集成凸窗结构进行重力荷载及温度作用下内力分析,得到了中间保温层温度变化梯度及连接件处应力分布情况,分析了考虑温度影响的凸窗结构力学性能.分析结果表明,在室内外温差较大时,夹心保温墙板连接件的应力均小于材料屈服强度,附近混凝土拉应力均小于对应强度设计值,凸窗整体结构不会出现明显损伤.     

纤维编织网增强ECC夹心保温复合墙板抗弯性能

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料（Engineered Cementitious Composites,ECC）作为饰面层,通过四点弯曲试验研究夹心保温复合墙板的抗弯性能,影响因素包括保温材料类型、保温层厚度、面层厚度、纤维编织网处理方式、有无连接件和连接件角度.结果表明：增大保温层厚度对墙板抗弯承载力和延性的影响不大,但能够提高墙板的组合程度;发泡聚苯乙烯（Expanded Polystyrene,EPS）保温板与ECC基体的黏结性能更好,墙板的组合程度也更高,但EPS自身的受力性能和刚度较差,使得墙板的承载能力较低;纤维编织网经过浸渍和浸胶黏砂处理会降低墙板的承载能力,但浸胶黏砂处理能提高ECC基体与纤维编织网的黏结从而改善墙板的延性;连接件的存在能够提高墙板的组合性能,并且减小连接件角度或者增大面板厚度有助于提升墙板的抗弯刚度、承载能力和组合性能,但会导致墙板的延性下降.最后,推导了纤维编织网增强ECC（Textile Reinforced ECC,TRE）夹心保温墙板抗弯承载力计算公式,并将计算结果与试验结果进行对比,结果表明提出的计算方法具有一定的可行性.     

中间保温装配式复合墙板实验与简化计算理论研究

为了尝试解决工程中常见的保温材料火灾问题,本文提出了一种中间保温装配式复合墙板,能较好地阻断火源.在模拟地震荷载作用下,研究了墙板的抗震性能;通过构造分析,提出了一种适合中间保温复合板的均质化求解方法.通过对实验结果与计算结果进行对比分析,得出实验破坏模式与均质化计算结果一致,均发生在复合墙板两侧脚部;实验与等效简化模拟计算所得滞回曲线、骨架曲线变化趋势相吻合;通过对复合墙板承载及变形能力进行对比分析发现,模拟与实验结果的误差在3.03%～5.17%之间,满足工程要求.结果表明,中间保温装配式复合墙板整体综合抗震性能相对较好;均质化简化计算方法应用到该复合墙板是可行的,为后续针对更复杂的整体结构进行计算分析打下了坚实基础,也可为相似墙板研究提供参考.     

钢框架-装配式混凝土抗侧力墙板结构受力性能

为研究钢框架-装配式混凝土抗侧力墙板装配式结构体系的受力性能,对4榀钢框架-预制混凝土抗侧力墙板结构足尺试件进行低周反复荷载作用下的试验研究,测试连接构造的可靠性,研究结构的破坏机理、滞回性能、延性及变形和耗能性能等.采用有限元软件ABAQUS对试验模型进行分析,并在验证有限元模型可靠性的基础上,研究抗侧力墙板与钢梁连接界面的受力性能和传力机理,考察各类连接件承担剪力和弯矩的分布情况以及分配关系.试验结果表明:该结构体系为一种典型的双重抗侧力体系,加载过程呈现出明显的两阶段性,抗侧力墙板先于钢框架破坏,为结构体系的第1道防线;型钢混凝土墙板与钢梁连接界面上的剪力由型钢与抗剪栓钉共同承担,对于钢筋混凝土墙板,剪力作用主要由抗剪栓钉承担;连接界面上的弯矩作用主要通过型钢(或锚筋)承担拉、压力和混凝土承压来平衡.     

基于塑性损伤模型的CS复合墙板抗弯性能研究

通过对CS复合墙板的抗弯承载力分析,以塑性损伤理论为基础,使用有限元通用软件ABAQUS对CS复合墙板抗弯过程的损伤过程进行了数值模拟.并将有限元数值计算成果与CS复合墙板抗弯试验的计算成果进行了对比分析.研究结果表明:塑性损伤模型可以很好模拟CS复合墙板的损伤过程,数值计算成果与试验数据吻合较好;到达极限承载力的速度要快于试验值,运用该模型得到的模拟结果是比较安全的.同时,通过对受拉区跨中损伤演化曲线的模拟以及与C30混凝土的受拉损伤演化曲线的对比,总结了CS复合墙板在抗弯时的损伤情况.     

装配式夹芯复合墙板抗震性能模拟分析及优化设计

为了研究装配式陶粒混凝土夹芯复合墙板的抗震性能,本文共建立了4个有限元模型,主要包括普通混凝土夹芯复合墙板、陶粒混凝土夹芯复合墙板、纤维增强陶粒混凝土夹芯复合墙板以及实心陶粒混凝土墙板.通过计算结果与实验结果对比分析,验证了计算模型的正确性.采用ABAQUS模拟求解的分析方法,分别研究了4种墙板的滞回性能、延性、承载及...     

轻型复合结构抗震性能分析(Ⅰ)——墙板开裂过程及裂缝发展规律分析

轻型复合结构是近年来研制和开发的一种轻型、节能、抗震、经济、适于多层及中高层的全新结构。作为轻型复合结构抗震性能分析的第一部分，旨在指导该结构的抗震设计。对该结构1／2模型进行了拟动力和拟静力试验研究，并对该模型进行了空间有限元弹塑性地震反应分析。对模型的墙板开裂过程及裂缝发展规律的试验结果进行了分析并与理论分析结果进行了比较。分析和比较表明，理论分析结果与试验结果吻合较好，空间有限元弹塑性地震反应分析可用于该结构的抗震设计；该结构的抗震承载力很高，可在设防烈度为8度地区使用且有足够的强度储备；复合墙板的两侧复合层以及复合墙和边框都能够很好地共同工作；装配式复合墙板应改销键连接为装配整体式连接。     

新型装配式蜂窝板空腹屋盖结构的承载力试验研究

为了全面评估由高性能金属蜂窝板以特定方式连接而成的新型装配式空间结构的拼接效果,研究该空腹屋盖结构的力学性能、破坏机理和极限承载力,设计制作了2个平面尺寸为1 m×3 m、结构高度为300 mm的空腹箱型足尺试件,进行极限承载力的理论分析及试验研究.结果表明,该结构具有较高的承载能力,体现了轻质高强的结构特性,其破坏形态主要表现为蜂窝板的面内压屈破坏,但若连接强度不足,将发生连接件先于蜂窝板压屈的不利破坏模式.不同模拟方法下箱型试件的对比分析结果表明,采用有限元耦合法模拟连接件的工作状态是简便可行的,为今后该类新型结构的分析设计提供了参考依据.     

装配式剪力墙竖向焊接节点抗剪性能

为了对装配式剪力墙结构节点干式连接方案进行研究,在已有研究成果新型预制复合墙板体系的基础上提出了采用焊接连接的装配式剪力墙干式节点方案,并通过两批共5个焊接节点试件的单调静力加载试验来考察竖向节点的抗剪性能和变形能力.试验表明,节点试件具有较好的抗剪性能和变形能力;试件破坏始于节点周围区混凝土出现裂缝,终于连接钢板和锚筋剪断致使节点试件失去承载能力.在此基础上通过ABAQUS有限元分析软件对节点试件受力过程进行了模拟,并对各种材料参数进行了详细比较和分析.通过比较可知该类节点抗剪性能和变形能力主要由连接钢板、锚筋抗剪承载力和节点周围区混凝土抗压承载力决定,纵筋、箍筋、预埋钢板等材料参数变化对节点试件影响不大.最终,得到了竖向节点焊接连接方案可用于装配式剪力墙结构节点连接之中的结论.     

装配式钢结构样板房承载力试验研究及数值分析

安徽省首个装配式钢结构住宅项目采用了一种新型整体式复合内墙板,可以提高施工效率并且能很好地解决钢梁的隔声问题,由于缺乏相应的规程图集和成熟的工程应用经验,故本文在工程应用前对该项目的样板房进行了竖向荷载下的承载力试验研究,并利用MADIS GEN有限元分析软件建立了样板房的分析模型与试验结果相互对比,验证了建模方式的正确性.结果表明,在正常使用极限状态下,样板房整体式墙板可以正常工作.     

冷挤压套筒连接装配式剪力墙精细有限元分析

目的 优化冷挤压套筒连接装配式剪力墙的有限元分析模型,研究采用该连接方式下装配式剪力墙结构的抗震性能。方法 基于冷挤压套筒连接件的单轴拉伸试验,采用多因素回归分析的方法构建等效本构关系,结合Clough滞回规则构建冷挤压套筒连接件“三折线”滞回本构模型,在ABAQUS中完成该材料模型的二次开发后放入冷挤压套筒连接装配式剪力墙精细化有限元模型中,进行低周往复荷载下的受力性能分析。结果 有限元模拟试件的屈服荷载、峰值荷载、极限荷载的误差均在7%以内,模拟滞回环面积的误差在14%以内,模拟结果与试验较吻合;冷挤压套筒连接装配式剪力墙在剪跨比为1.35、轴压比在0.26～0.44时,延性系数均大于3。结论 采用笔者建议的有限元模型可以较好地反映冷挤压套筒连接装配式剪力墙的抗震性能,此类装配式剪力墙抗震性能良好。     

复合墙板轴心受压试验研究

进行4组12片复合墙板轴心受压试验研究,对破坏过程及破坏形态,试件的荷载侧向挠度曲线复合墙板承载力及稳定性等试验结果进行对比分析.分析表明,墙板受力性能良好,通过斜拉筋连接的两侧混凝土能够很好的共同工作,复合墙板具有较高的轴心受压承载能力和可靠的稳定性,不会发生失稳破坏.最后,得出相应的承载力及稳定性计算公式和计算方法,结论可供设计参考.     

胶合竹-混凝土组合梁RPC-钢复合连接件试验研究

针对现有凹槽连接件与销连接件性能上的不足,提出了一种适用于装配式胶合竹-混凝土组合梁的活性粉末混凝土(RPC)-钢复合连接件,复合连接件由带轴向开孔的螺杆外包RPC组成.对6组复合连接件开展了推出试验,研究参数包括外包RPC厚度和螺杆直径.获取了荷载-滑移曲线、抗滑移刚度、抗剪承载力等力学指标.试验结果表明,外包RPC对复合连接件的抗滑移刚度有显著贡献,对抗剪承载力也有一定的提高作用,但复合连接件的抗剪承载力主要取决于螺杆直径.相比于凹槽连接件,复合连接件的单位面积受力效率更高;相比于销连接件,复合连接件的抗滑移刚度显著提高.复合连接件结合了凹槽连接高刚度与销连接高延性的优点,且便于现场装配,在性能上具有突出优势.基于试验结果,提出了复合连接件的设计原则与尺寸范围.     

预制复合保温墙体抗火性能试验研究

为了研究由内、外叶钢筋混凝土墙板、不同保温材料板及钢套筒连接件组成的预制复合保温墙体的抗火性能,对4个预制复合保温墙体试件进行了单面受火试验.根据测得的墙体截面温度场分布,分析了不同保温材料及保温层厚度的保温隔热性能,观察了试件的破坏过程,对比了各试件面外挠度随时间变化的关系,并对混凝土墙板进行了钻孔取芯分析.试验结果表明:最大挠度值随受火时间的增加而显著增大,墙体施加轴压比0.2的轴向荷载,其墙面外挠度值有减小趋势,EPS板厚度相差20 mm对挠度几乎没有影响,采用XPS板的挠度值较EPS板的小;沿截面厚度方向温度场呈非线性分布,背火面温度普遍较低,均不超过100℃;钻孔取芯发现迎火面芯块呈褐红色,XPS板及EPS板灾后呈熔化状态.     

装配式隔震节点的试验研究与分析

提出一种适用于装配式钢筋混凝土隔震结构的新型装配式隔震梁柱节点,对两尺寸和配筋完全相同的现浇式节点和装配式节点进行了低周反复荷载作用下的试验对比研究.基于ABAQUS有限元分析软件对试件建立了精细化有限元分析模型,对比了试验数据和有限元分析结果.结果表明,装配式隔震节点具有跟现浇节点相近的抗震性能.     

陶粒混凝土夹芯保温复合墙板性能分析

墙体作为围护结构,由其造成的能量损失占建筑使用消耗能量的三分之二.由于现行墙体保温存在一定的安全隐患,耐久性有待进一步验证,施工技术落后,过程复杂,成本价格高等问题.因此,本文研究了一种由保温材料与围护结构有机结合的新型自保温墙板——陶粒混凝土夹芯保温复合墙板.通过ANSYS有限元软件建立了不同内外叶厚度和不同开洞半径的36个墙板模型,分析了在水平荷载和风荷载作用下的等效应力和位移及墙板的节点温度和传热系数.结果表明:上述36种陶粒混凝土夹芯保温复合墙板均具有良好的力学性能和热工性能,其中4种达到了作为围护结构中保温外墙的河南地区热工性能要求,所有都满足围护结构中保温隔墙的河南地区热工性能要求.     

复合节能轻质墙板轴心受压承载力试验

针对低层民用建筑中的墙板自重大、保温性能差的问题,提出一种集围护、分隔、保温与承重等多种功能于一体的新型复合节能墙板构件—薄壁型钢-保温芯材-薄面板复合节能轻质墙板.通过对4个全比例尺寸的墙板试件在单调静力荷载作用下的轴心受压试验,探讨了对复合节能墙板起决定作用的破坏模式以及墙体轴心荷载极限承载力计算原则.试验结果表明:墙板中薄壁型钢与薄面板通过自攻螺钉连接为一个整体,共同承担竖向轴心荷载.墙板试件中采用2种不同类型的薄壁型钢,最终极限承载力相差可达到60%以上,可见薄壁型钢对墙板轴心荷载极限承载力有较大的影响.研究结果为今后推导复合节能墙体的轴心受压极限承载力的计算模型与计算公式提供了理论依据.     

密肋复合墙板变形与刚度分析

在密肋复合墙板试验研究的基础上,分析了密肋复合墙板在不同受力状态下的受力特点,提出了相应的力学计算模型,并采用刚度等效原则将密肋复合墙板等效为均匀的硅酸盐板,建立了密肋复合墙板弹性刚度的实用计算公式,计算结果与实测结果符合较好.     

不同套筒连接装配式剪力墙抗震性能对比分析

以3个剪力墙的拟静力试验为基础,结合非线性有限元分析结果,对比分析了灌浆套筒连接装配式剪力墙和冷挤压套筒连接装配式剪力墙的抗震性能,重点考察其破坏形态、耗能能力以及延性性能这三方面的指标.研究结果表明:在连接件可靠的情况下,套筒连接装配式剪力墙的延性优于现浇试件,灌浆套筒连接装配式剪力墙的延性优于冷挤压套筒连接装配式剪...