摩擦消能支撑钢框架结构的弹塑性地震反应时程分析

本文分析了摩擦消能支撑及框架主体结构弹塑性本构关系，并给出了动力时程分析的计算方法。同时，对六层钢框架模型做了各种工况下的地震反应时程分析。结果表明，摩擦消能支撑钢框架（FEDBF）比抗弯钢框架（MRF）的地震作用明显降低，尤其在强震作用下效果更加明显。     

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。     

Study on a new shear wall system with shaking table test and finite element analysis

A new seismic energy dissipation shear wall structure is proposed in this paper. The new shear wall is one with purposely built‐in vertical slits within the wall panel, and rubber belts as seismic energy dissipation devices are installed in the vertical slits. In order to verify this concept, shaking table tests of a 10‐storey shear wall model with rubber belts filled in the vertical slits were carried out, and comparison of seismic behaviour was made between the new shear wall system and a shear wall with reinforced concrete connecting beams as energy dissipation. Furthermore, the seismic behaviour of this new shear wall is analysed by a finite element time history analysis method. The test and analysis show that the new shear wall system has a very good ability to dissipate seismic energy and is easy to use in engineering practice. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

RC剪力墙结构小震与中震设计对比及其抗震性能研究

近年来,国内学者强调对于复杂和超限结构需进行中震性能设计,即在小震弹性设计后进行中震下的承载力复核及调整,然而中震设计能否提高结构整体抗震性能仍存在争议.为探究中震设计与小震设计方法的差异,本文依据现行规范,以设防烈度、结构高度和场地类别为变化参数,建立了48个典型RC剪力墙模型,并分别以"小震"、"高规中震"、"广东...     

改善钢筋混凝土低矮剪力墙抗震性能的研究

普通钢筋混凝土低矮剪力墙抗震性能较差，其抗震性能的改善一直受到工程界的关注。总结了一些改善低矮剪力墙抗震性能的国内外研究成果，包括：开缝低矮剪力墙、带暗支撑低矮剪力墙、设耗能装置的低矮剪力墙和低矮组合剪力墙等。在此基础上，提出了一种新型耗能剪力墙，并进行了初步的试验研究。     

底层大空间带暗支撑剪力墙结构非线性地震反应分析

利用在剪力墙多垂直杆非线性单元模型中增设支撑斜杆的方法，来分析带暗支撑剪力墙结构的非线性地震反应，给出了带支撑斜杆的多垂直杆剪力墙单元模型的刚度矩阵和各元件的本构关系。最后提供了算例，并与试验结果比较，表明带支撑斜杆的多垂直杆剪力墙非线性单元模型具有较好的计算精度。     

The seismic shear of ductile cantilever wall systems in multistorey structures

The distribution of seismic base shear demand among ductile flexural cantilever walls, comprising the lateral load resisting system of a multistorey building, is studied. It is shown that the base shear force demand depends on the sequence of hinge formation at the wall bases, and this in turn depends on the relative wall lengths. Hence, the routine elastic approach in which the shear forces are allocated per relative flexural rigidity or (when some consideration is given to plastic hinge formation) to moment capacity at the wall base, may appreciably underestimate the shear force demand on the walls, particularly the shorter (usually the more flexible) ones. A simple procedure yielding the results of ‘cyclic’ pushover analysis is proposed to predict the peak seismic wall forces for a given total base shear when plastification is confined to the wall base. The effects of plastic hinges developing at higher floors on (1) shear distribution among the walls and (2) the in‐plane floor forces are also considered. Two numerical examples are presented to demonstrate the main points made. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

高强混凝土剪力墙地震损伤模型分析

在分析比较现有钢筋混凝土结构的地震损伤模型的基础上,根据高强混凝土剪力墙的滞回曲线特性及刚度退化规律,采用能量耗散系数和最大变位处的卸载刚度的退化为破坏参数,提出了适用于高强混凝土剪力墙构件的双参数地震损伤模型。依据已有的高强混凝土剪力墙构件试验研究结果,对损伤模型进行非线性回归分析,确定了相应的地震损伤模型参数,提出了高强混凝土剪力墙各性能水平的损伤指数以及相应于三水准抗震设防的损伤指数允许值。分析结果表明,按本文所提出的损伤模型计算得到的剪力墙构件最终破坏时对应的损伤指数,其平均值在合理范围内,标准差较小;损伤指数计算值对应的损伤程度基本符合试验结果,计算结果离散程度较低。     

高层框支剪力墙结构地震反应分析的超元法

西方嵩层框支剪力墙结构地震反应分析的超元法，即将每榀框支墙中的上部剪力墙和落地墙简化处理成等效柱，底部框架简化处理成等代柱，楼板视为深梁，将连续分布的质量离散化，建立二维空间结构的“串并联质点系”振动模型，采用超级单元进行结构的地震作用计算及内力分析，此法计算简便并适用于结构竖向变刚度和考虑楼板变形等情况。     

基于楼层剪力的等效阻尼比计算方法研究

针对现有附加有效阻尼比计算方法存在的问题,本文从能量的角度揭示了阻尼比对结构影响的机理。从结构设计的角度,提出一种在时程分析下基于楼层剪力的消能减震结构等效阻尼比计算方法。对布置黏滞阻尼器和软钢阻尼器的消能减震模型,采用本文提出的等效阻尼比计算方法,建立等效结构进行结构响应对比。结果表明,由该计算方法得到的等效阻尼比能够准确地评估阻尼器在结构中的耗能效果,建立的等效结构能够准确反映消能减震结构实际情况。基于楼层剪力的等效阻尼比计算方法通过等效结构楼层剪力大于或等于消能减震结构楼层剪力判断迭代完成,该方法计算过程不涉及阻尼器参数及结构形式,适用于所有阻尼器类型与结构类型。计算得到的等效结构进行设计能够确保结构设计的安全。     

装配式剪力墙结构抗震试验研究

近年来我国各区域地震频发,房屋在地震中受损较为严重,如何提升房屋的抗震性是目前亟待解决的问题。以某市的装配式剪力墙高层住宅结构试点工程为试验对象,对其剪力墙结构进行设计改进,通过反复多次的荷载试验,分析其破坏受损过程,验证改进结构的抗震性能。试验结果表明:改进型的装配式剪力墙结构具有较好的抗震性能,应用推广前景良好。     

夯土墙在单调和反复水平荷载下的试验研究

通过对不同类型的夯土墙在单调荷载和反复荷载作用下的试验研究,分析了不同添加材料对夯土墙抗剪性能、抗震性能的影响,得到了夯土墙的裂缝开展规律、破坏特征、承载能力、延性及滞回性能。借用砌体结构的抗震承载力计算公式,给出了夯土墙抗剪、抗震计算的简化公式。     

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。     

T形短肢剪力墙弹塑性模型及地震反应分析

根据短肢剪力墙结构的受力和变形特点,对多竖直杆模型进行了改进,建立了截面位移模型,摒弃了杆模型平截面假定的限制,有效地考虑了剪滞效应和翼缘的影响。利用变分原理导出了T形短肢剪力墙的空间单元刚度矩阵,研制了弹塑性时程分析程序,并输入三种不同的地震动进行了算例分析,计算结果表明,短肢剪力墙结构抗震性能较好,适合于在地震区推广使用。     

应用ANSYS对夹层橡胶垫耗能低剪力墙结构的性能分析

本文针对低剪力墙结构延性差、耗能能力差、结构抗震性能差等问题，提出一种新型耗能低剪力墙结构，并应用有限元分析软件ANSYS对同截面整体墙结构及耗能墙结构进行了数值模拟计算，并对其破坏形态、耗能能力、承载力情况、变形性能等进行了对比分析。结果表明，夹层橡胶垫耗能低剪力墙结构具有良好的延性和抗震性能。     

钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究

通过6片1：2单层短肢墙试体的低周反复荷戴试验,研究了在低周反复荷载作用下钢筋混凝土短肢剪力墙的整体工作性能、破坏形态及滞回特性。结果表明：试件的最终破坏均是由连梁失效引起的,连梁是短肢剪力墙结构的薄弱环节,因此,连梁的混凝土强度不应低于墙肢的混凝土强度,以免连梁出现粘结破坏;有翼墙的短肢剪力墙试体其延性系数都达到了3．5以上．其耗能能力较无翼墙短肢墙好。     

中高层钢筋混凝土异形柱框架-抗震墙结构的抗震性能研究

本文通过对一幢中高层住宅在不同水准地震作用下进行的弹性计算和弹塑性动力时程分析,研究了钢筋混凝土异形柱框架-剪力墙结构的动力特性和抗震能力。结果显示该结构整体抗侧刚度大,抗震性能较好。进入塑性阶段后,塑性铰分布合理,满足了结构延性设计的要求。     

强震下水闸结构抗震性能分析

强震下的水闸结构抗震性能尚待深入研究,结合实际工程案例,运用UC-WCOMD有限元分析软件建立精细化的水闸计算模型,并分别采用Pushover法和时程分析法讨论水闸在强震作用下的抗震性能,结果表明:结合抗震设防目标,采用Pushover分析法评估水闸的抗侧能力,并采用弹塑性时程分析方法进行强震下的抗震性能校核,是值得推荐的研究方法。     

青海玛多M7.4地震中剪力墙结构抗震性能初步分析

本文选取2021年5月22日青海玛多县发生的M7.4地震的大武地震台实测加速度及课题组用经验格林函数法模拟的野马滩大桥处的加速度,并将二者的绝对加速度反应谱与中国地震动参数区划图(GB18306—2015)给出的“双参调整”设计反应谱进行对比分析,得到地震波观测值和模拟值对当地抗震设防结构的影响程度应视结构形式而定.然后将两条地震波分别输入到某11层剪力墙结构,用PKPM的SATWE模块进行多遇地震、设防地震下的线弹性分析,并用PUSH模块进行罕遇地震下的静力弹塑性分析.该剪力墙结构在两地区不同地震波作用时,均达到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标,其抗震性能目标达到C级.结论可为房屋建筑的抗震设防及震后应急响应提供很重要的参考.     

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.