带缝空心保温RC剪力墙耗能性能试验研究

为研究带缝空心保温钢筋混凝土剪力墙的耗能性能,设计并制作了3组钢筋混凝土空心保温剪力墙。通过水平低周反复荷载试验,研究了该剪力墙的破坏机理、滞回特性、延性与耗能性能等力学性能,分析了竖缝形式、连接键等对空心保温剪力墙耗能性能的影响。研究表明:设置竖缝和连接键可以改变剪力墙的受力模式,使剪力墙在刚度和承载力下降较小的情况下,延性和抗震性能得到较大提高。由于耗能机理的转变,连接键、竖缝内的钢筋和橡胶带参与耗能,较大程度地提高剪力墙的耗能性能。     

带X形暗支撑设暗竖缝剪力墙抗震性能试验研究

对作者提出的带暗支撑剪力墙，通过1个普通剪力墙3个带X形境支撑剪力墙的抗震性能试验，分析了他们的了承载力、风度、延性、滞回特性、耗能能力和破坏特征等，提出了供抗震设计参考的建议。     

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙的滞回性能分析

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙（简称开斜槽剪力墙）是通过在钢板上开设一定数量斜槽,并在其两侧外挂混凝土板而形成的一种新型高层钢结构抗侧耗能构件。根据开斜槽钢板剪力墙的承载机制,采用理论推导的方法得到其承载力计算公式,利用ANSYS有限元方法对开斜槽剪力墙进行模拟,并通过改变不同参数验证了计算公式的准确性。同时,采用ANSYS建立有限元模型,对开斜槽剪力墙和普通薄钢板剪力墙的滞回性能进行了对比分析。结果表明,在提供足够约束（钢板与混凝土板间隙适宜,混凝土板厚度足够）的前提下,相对于普通薄钢板剪力墙,开斜槽剪力墙改善了钢板的捏缩现象,具有更稳定的耗能能力。     

框支剪力墙耗能结构抗震性能研究

框支剪力墙结构容易在底部形成大空间,可以满足变化多样的使用要求。但框支剪力墙结构易在底部形成薄弱层,不利于抗震。通过在底部设置RC耗能柱及限位斜撑的框支剪力墙结构模型的模拟地震振动台试验和有限元数值模拟分析,得到了框支剪力墙耗能结构的加速度、位移、剪力等在地震作用下的反应规律。验证了在中小地震时RC耗能柱充分耗能,在大震时RC耗能柱耗能、限位斜撑防止结构倒坍的耗能柱-限位斜撑体系的抗震设计思想。     

钢框架-带缝钢板剪力墙结构受力性能分析

本文对4种钢框架、6种带缝(两排)钢板剪力墙片(四周与构件无连接)和6种固接的钢框架-带缝钢板剪力墙结构在3种不同竖向荷载作用下的抗侧能力和往复荷载下的滞回性能进行了研究,并对比分析。结果表明:前两种结构的侧移刚度、抗侧能力相对较低,屈曲后刚度退化快;钢框架-带缝钢板剪力墙结构的侧移刚度、抗侧能力和耗能能力比前两种结构有明显的提高,说明钢框架与带缝钢板剪力墙片固接后工作协调性能良好。带缝钢板剪力墙片与钢框架-带缝钢板剪力墙结构的整体设计参数宽高比W/H,开缝设计参数开缝墙肢的高宽比h/b、宽厚比b/t、开缝墙肢与剪力墙的高宽比h/H对结构的抗侧能力和滞回性能有很大影响。W/H增大,结构的抗侧能力增强,滞回性能降低;h/b、b/t、h/H增大,结构的抗侧能力降低,滞回性能提高。     

新型带缝钢板剪力墙的试验研究及其数值模拟

对4个足尺钢板剪力墙模型在水平低周反复荷载作用下的力学性能进行了试验研究。试验结果表明稳定是控制未采取构造措施带缝钢板剪力墙承载力的主要因素;模拟试验过程的计算结果表明,改进的带缝钢板剪力墙可以增加延性,耗散较大的地震能量。     

高强钢筋高强混凝土框架结构滞回耗能分析

本文研究配有高强钢筋的高强混凝土框架结构的耗能性能与抗震能力.对2层2榀1/2比例的模型结构进行了拟动力试验,分析了高强钢筋的高强混凝土框架结构在地震作用下的滞回反应和耗能能力,探讨了结构在地震作用下的破坏机理,滞回特性及薄弱环节或部位.结构的延性系数达到4.0以上,等效阻尼系数达到0.055以上.试验结果表明,此类结...     

钢纤维混凝土低剪力墙抗震性能试验研究

对不同钢纤维体积率、相同钢纤维混凝土强度的5个钢筋钢纤维混凝土低剪力墙试件以及不同钢纤维混凝土强度、相同钢纤维体积率的2个钢筋钢纤维混凝土低剪力墙试件,进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析了剪力墙的延性、滞回性能和耗能能力等,研究了钢纤维体积率和钢纤维混凝土强度对钢筋钢纤维混凝土低剪力墙的延性及耗能能力的影响.试验和分析结果表明:掺加钢纤维的钢筋混凝土低剪力墙的延性、耗能能力都比普通钢筋混凝土低剪力墙明显提高,抗震性能良好.     

基于符号回归的受弯破坏矩形RC剪力墙变形能力预测

为克服传统回归方式的局限性,同时解决机器学习模型可解释性差的问题,利用SHAP法与符号回归建立了具有更高精度的经验公式。为此,基于已有的试验数据库,建立了一个包含119个弯曲破坏矩形RC剪力墙的数据库。利用多种机器学习算法建立回归模型来预测剪力墙极限位移,其中XGBoost模型回归效果最佳。利用SHAP法对模型进行了分析与解释,并基于SHAP值对特征参数进行了筛选,以提升符号回归的效率与预测性能。提出的回归方法有助于克服传统回归方式的缺陷,与已有经验公式的对比结果表明,提出的经验公式具有更高的预测精度。此外,对符号回归模型所选用的特征参数进行了参数分析,并用XGBoost模型结果进行对比,以得到各特征参数在不同模型间的差异。结果表明,符号回归模型与XGBoost模型中各特征参数对极限位移的影响趋势基本一致,且符号回归模型具有更好的泛化性能与可解释性。     

带耗能腋撑竖向不规则短肢剪力墙结构减震性能分析

在不影响建筑使用空间前提下,提出在抗侧构件不连续处设置耗能腋撑以改善竖向不规则结构抗震性能。以底部大空间短肢剪力墙结构为研究对象,利用大型通用有限元程序ETABS研究耗能器类型与场地土对耗能腋撑工作性能和竖向不规则结构受力性能的影响。研究表明,黏滞型耗能腋撑对文中分析模型各楼层地震反应有较好的控制效果,对转换层处层间位移角与层剪力最大值减幅最大,分别为40.14%和15.66%,对顶层加速度与基底剪力峰值的最大减幅分别为16.06%和23.57%,黏滞型耗能腋撑最大能耗散输入结构能量的42%,而黏弹型耗能腋撑对结构的控制效果不理想;当地震震级较大、震中距较小时,耗能腋撑对坚硬与软弱场地土的模型结构控制作用相差不大,减震位移比在转换层处达到最小值0.76;随着震级减小或震中距增大,耗能腋撑对该模型结构的控制作用随场地土变硬而逐渐增强,其减震位移比介于0.68～0.74之间。     

钢筋混凝土核心简的剪切滞变模型

通过对比评价现有可用于剪力墙的剪切滞变模型,并结合现有国内外钢筋混凝土核心筒体试验结果,选取了带捏缩的修正Takeda模型作为核心筒的剪切滞变模型,并给出了模型的细部滞变规则。     

带双层暗支撑开竖缝剪力墙抗震性能试验研究

通过两个模型的试验研究,比较了带双层暗支撑开竖撑开发缝剪力墙与普通剪力墙的抗震性能。     

一种新型耗能剪力墙的滞回曲线计算分析

为了验证一种耗能剪力墙的抗震控制效果,本文进行了这种剪力墙模型的低周反复荷载试验。利用多垂直杆元模型建立了耗能剪力墙的力学计算模型,并利用该模型建立了计算耗能剪力墙荷载－位移骨架曲线和滞回曲线的计算方法,编制了相应的计算程序,利用该程序对试验进行了分析。计算曲线与试验曲线一致,表明本文采用的计算模型是正确的。     

配筋混凝土空心小砌块墙抗震性能试验研究

通过对配筋混凝土空心砌块墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,探讨了配筋混凝土空心砌块墙体的破坏形态、裂缝分布、极限承载力、位移延性与钢筋效应等工作性能,为以配筋砌块为承重材料的房屋城地震区的应用提供科学的依据。     

Seismic energy dissipation under variable amplitude loading for rectangular RC members in flexure

The energy dissipation characteristics of reinforced concrete members that exhibit both strength and stiffness deterioration under imposed displacement reversals were investigated. To do this, 24 symmetrically reinforced concrete rectangular specimens were tested under stable variable and random variable amplitude inelastic displacement cycles. Stable variable amplitude tests were employed to determine the low‐cycle fatigue behavior of specimens where the loading sequence was the major variable. A 2‐parameter fatigue model was developed in order to express the variation of the dissipated energy in displacement cycles with the cumulative hysteretic energy. This model was then used to predict the energy dissipation of test specimens subjected to random variable amplitude displacement cycles simulating severe seismic excitations. It has been demonstrated that the remaining energy dissipation capacity for the next displacement cycle was dependent on the relative relationship between the maximal displacement cycle and the energy dissipated along the completed displacement path. The plastic energy dissipation capacity of reinforced concrete members is both displacement path dependent and cumulative hysteretic energy dependent.     

H形断面钢筋混凝土立体剪力墙的非线性动力响应分析

为了建立统一的动力响应分析模型,本文以NUPEC振动台试验的H形断面钢筋混凝土立体剪力墙为研究对象进行了三维非线性有限元动力响应分析。根据分析结果与试验结果的比较可知,在RC剪力墙到达最大承载力之前由简化模型和一般模型得到的动力响应特性与试验结果吻合较好,荷载-变形关系能很好模拟试验结果。但是,最大承载力之后,由于混凝土开裂、损伤、劣化的急剧发展,较难模拟混凝土开裂、裂缝的开闭及滑移等非线性特性,分析得到的加速度衰减较慢、位移响应较小。基于上述研究成果探讨并提出了进一步改善非线性有限元动力响应分析精度的建议。     

Test and analysis of reinforced concrete (RC) precast shear wall assembled using steel shear key (SSK)

Reinforced concrete (RC) precast shear walls are extensively applied in practical engineering, owing to their fast construction speed. However, because of the transport conditions, RC precast shear walls have to be separated into small wall segments during the factory prefabrication procedure before being assembled on site. Typically, wet-type jointing methods are adopted to link the segments, which is time-consuming and results in unreliable post-pouring area strength. To overcome this problem, the novel scheme of the steel shear key (SSK) featuring steel shear panels and combined fillet and plug welding is proposed. Three RC precast shear wall specimens with different linking strength, termed as weakened SSK wall, standard SSK wall, and strengthened SSK wall, respectively, and an integrated shear wall specimen were designed. Quasi-static cyclic loading was applied to investigate the specimens' dynamic properties. The test results suggest the prefabricated wall segments equipped with SSKs showed reliable stiffness and bearing capacity and were improved in energy dissipation ability, compared with conventional shear walls. As the shear stiffness and number of equipped SSKs increased, the specimens exhibited higher strength, but their ductility and energy dissipation were slightly decreased. Most importantly, the standard SSK wall specimen could achieve satisfactory bearing capacity and deformability and is thus recommended for precast building structures. Finite element method (FEM) models were established to validate the test results, and parametric study analysis was conducted based on the coupling ratio of the SSK walls. Finally, an appropriate coupling ratio range is recommended for practical engineering applications.