水平荷载作用下土与密助复合墙结构相互作用的简化分析

针对密肋复合墙结构特有的受力特点,将结构中的隐形外框架取为若干空间梁单元,把密肋复合墙板按等效斜压杆来处理,将上部结构简化为刚架一斜压杆模型,利用该模型建立了考虑地基弹性变形的密肋复合墙结构与其地基基础相互作用的整体分析模型,来分析其受水平荷载作用时的共同工作问题.研究结果表明:密肋复合墙结构刚架-斜压杆模型具有一定的理论性及准确性;考虑土与结构相互作用的影响以后,水平侧移随着地基刚度的增大而减小,基础结构承担的剪力逐渐向上部结构第一层转移,整个密肋复合墙结构的柔度随着地基刚度的增大而减小.计算结果表明:该计算模型可以为密肋复合墙结构与其基础地基的相互作用分析提供了一种可行的简化方法.     

密肋复合墙体的改进抗震构造措施

密肋复合墙是密肋结构体系的主要抗侧力构件,独特的构造特点决定其在抗震耗能方面的优势,但也使其受力过程更为复杂。根据密肋复合墙体模型试验,分析了现阶段密肋复合墙构件的破坏特点和墙体现有设计、施工方面存在的不足,提出了改进的抗震构造措施。通过采取改变砌块与框格接触方式、砌块拼缝之间设置砂浆层、优化肋梁柱节点区形式等多方面的构造措施,可以推迟墙体周边裂缝与填充砌块自身斜裂缝的出现,保证先肋梁后肋柱的延性屈服顺序,减轻极限状态下框格单元节点区与肋柱的破坏程度,从而提高密肋复合墙的整体抗震性能。文中所提出的改进抗震构造措施可为密肋结构的实际工程应用提供参考。     

水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算

密肋复合墙结构是近年来应用在住宅领域中的一种新型建筑结构体系,目前关于地震作用下密肋复合墙结构的变形计算方法尚不完善,采用等效剪力墙结构模型不能同时考虑密肋墙的有效弹性模量和有效面内剪切模量,导致等效模型在水平荷载作用下的变形与实际结构存在一定误差.在试验研究基础上,依据铁木辛柯剪切梁理论并考虑密肋墙体弹性常数取值和构造特点,建立了包含剪切变形在内的密肋复合墙侧移曲线方程;同匀质混凝土墙侧移方程相比,密肋墙侧移方程中的弹性常数是与墙体构造有关的变参数表达式.算例分析表明,等效混凝土墙结构模型的侧移变形计算结果较实际结构偏小,在中高层结构中表现尤为明显,可能引起不可忽略的误差而导致结构存在安全隐患;建议对等效混凝土墙模型的侧移变形结果进行修正,给出了初步的修正系数供工程设计参考.     

SRC框格复合墙抗剪承载力计算及影响因素分析

SRC框格复合墙是在普通RC密肋复合墙基础上结合型钢混凝土概念而提出来的一种复合墙板,以轻钢龙骨代替框格内原有纵向受力钢筋,通过焊接或螺栓连接在梁柱轻钢龙骨节点处实现刚性或半刚性连接.在SRC框格复合墙模型试验基的础上,利用ANSYS程序对墙体受力过程进行了非线性有限元分析,提出了SRC框格复合墙抗剪承载力的实用计算公式,并对框格含钢率、轻钢强度等影响因素进行了有限元分析.研究结果表明:所提出的SRC框格复合墙抗剪承载力计算公式,与非线性有限元计算结果吻合较好,能够适应框格含钢率等不同因素变化的计算精度要求;提高肋梁中轻钢强度或含钢率可以有效提高墙体抗剪承载力,而不宜单独采用提高混凝土强度的方法.     

基础隔震密肋复合墙结构的地震随机响应分析

在给出密肋复合墙结构弹性刚度的基础上,建立了基础隔震结构的运动方程,利用随机振动的理论,将地震波过滤白噪声地震动模型输入,运用状态空间法,得出了层间最大位移的概率统计特性,从而建立了其均值和均方差的计算公式.通过算例分析表明,增大上部结构自振频率与隔震结构的频率的比值可以增大隔震层最大位移的反应,提高隔震层的阻尼比可以降低隔震层最大位移的反应;对其参数进行合理的配置,可使该结构体系隔震效果达到最优.     

水平荷载作用下土与密肋复合墙结构相互作用的简化分析

针对密肋复合墙结构特有的受力特点,将结构中的隐形外框架取为若干空间梁单元,把密肋复合墙板按等效斜压杆来处理,将上部结构简化为刚架-斜压杆模型,利用该模型建立了考虑地基弹性变形的密肋复合墙结构与其地基基础相互作用的整体分析模型,来分析其受水平荷载作用时的共同工作问题。研究结果表明:密肋复合墙结构刚架-斜压杆模型具有一定的理论性及准确性;考虑土与结构相互作用的影响以后,水平侧移随着地基刚度的增大而减小,基础结构承担的剪力逐渐向上部结构第一层转移,整个密肋复合墙结构的柔度随着地基刚度的增大而减小。计算结果表明:该计算模型可以为密肋复合墙结构与其基础地基的相互作用分析提供了一种可行的简化方法。     

带纵向加强肋复合墙结构动力反应分析

采用脉动测试法测试带纵向加强肋复合墙结构示范工程房屋的动力特性,从而确定结构的自振频率;建立结构有限元数值模型,对该结构进行弹性及弹塑性时程分析,研究结构的动力反应,进而评估低层带纵向加强肋复合墙结构的抗震能力。动力反应分析结果表明:结构的破坏按先砌块后框格的顺序分阶段进行,带纵向加强肋复合墙结构具有两道抗震防线。结构变形以剪切变形为主,罕遇地震作用下结构损伤主要集中在门窗联肢墙体上,且门窗联肢墙体中窗洞两侧砌块的损伤程度最大,洞顶肋格砌块次之,洞底肋格砌块最小。最大层间位移角为1/773,结构表现出较强的抗倒塌能力。     

密肋壁板结构参数识别与动力复合反演分析

以密肋壁板结构为研究对象,通过试验对密肋壁板结构模态参数识别结果的分析,验证了密肋壁板结构弹性等效模型的可行性;利用试验结果,重构结构动力完备信息,对密肋壁板结构进行动力复合反演分析,从而建立密肋壁板结构弹性层间刚度换算公式.为密肋壁板结构的安全可靠性评价提供了前提和依据.     

密肋壁板结构计算模型及Pushover分析

在前期试验和理论研究的基础上,将密肋壁板结构中的密肋复合墙板等效为整体斜撑,提出结构的刚架 - 等效斜撑力学模型,并结合试验数据确立了该模型主要参数的计算方法及塑性铰的设定.采用该模型对一实际密肋壁板结构进行了Pushover分析并进行了抗震性能评估.结果表明采用该模型是实现密肋壁板结构Pushover分析及抗震性能评估的一种有效方法.     

装配式H型钢柱框架-复合墙结构抗震性能试验研究

提出了一种装配式H型钢柱框架-复合墙抗震结构。为研究结构的抗震性能,进行了1榀足尺装配式H型钢柱框架与1榀足尺装配式H型钢柱框架-复合墙试件的低周反复荷载试验。对比分析了各试件的强度、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。研究表明:内嵌复合墙破坏时被分割成多条条型复合墙板,在弹塑性变形后期对框架的支撑作用较为稳定;内嵌复合墙使框架的极限承载力提高了68%,使框架的初始刚度提高了394%;H型钢柱框架-复合墙试件的滞回曲线饱满,未出现捏拢现象;条型复合墙板企口连接的水平条带存在往复咬合错动,对结构耗能能力的提升有明显贡献。     

钢-混凝土组合剪力墙抗震研究与发展

剪力墙是高层建筑抗震的主要抗侧力体系,随着大型复杂高层建筑的快速发展,对剪力墙抗震性能的要求也越来越高,钢-混凝土组合剪力墙就是一种抗震性能好的剪力墙。国内外在钢-混凝土组合剪力墙抗震研究方面,从抗震性能到设计方法和工程应用都取得了较快的发展。本文介绍了国内外有关钢-混凝土组合剪力墙抗震研究的部分成果,同时介绍了笔者提出的钢-混凝土多重组合剪力墙及其抗震研究情况,包括工程应用情况。已有研究表明:钢-混凝土组合剪力墙特别是钢-混凝土多重组合剪力墙,具有良好的抗震屈服机制和多道抗震防线,抗震耗能能力强,工程应用价值较大。     

梁柱-板柱组合结构(住宅)体系模型振动台试验研究

梁柱-板柱组合结构(住宅)体系由上部大开间板柱结构和底部框架结构构成，是一种可持续发展的新型结构形式。通过两个12层l：15模型的振动台对比试验，探讨其动力特性、地震反应和破坏情况。试验表明，该体系的抗震性能介于框架结构和板柱结构之间。总层数在12层以下时，不设剪力墙的该体系在7度区基本上满足规范要求，合理设置剪力墙后可用于8度区。     

Higher mode effects in frame pin‐supported wall structure by using a distributed parameter model

Frame pin‐supported wall structure is a kind of rocking structure, which releases constraints at the bottom of the wall. The wall is affiliated to the frame and can rotate around the hinge. Previous studies have investigated seismic performance (such as deformation pattern and plastic hinge distribution) of frame pin‐supported wall structure. Strength demand of this system was investigated through static pushover analysis. However, dynamic characteristics, especially higher mode effects, remain to be quantified. As demonstrated in several researches, higher mode effects have non‐negligible effects on seismic response. For this purpose, a distributed model for analyzing higher mode effects in frame pin‐supported wall structure was proposed, where the pin‐supported wall and the frame were simplified as a bending beam and a shear beam, respectively. The model was solved by differential equations derived from equilibrium and compatibility. Displacement and inner force distribution of frame pin‐supported wall structure in higher modes were quantified according to the model. Influence of critical parameters, such as wall stiffness and structure period, was assessed on higher mode effects. It was demonstrated that response in higher modes cannot be neglected in the design of frame pin‐supported wall structure. Capacity design based on the fundamental mode is not conservative, especially in the wall. Furthermore, pin‐supported walls tend to force the frame to vibrate in the rocking mode and suppress higher mode effects in the frame. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

改善混凝土剪力墙抗震性能的研究

混凝土剪力墙被广泛运用于各类结构体系中。它作为主要的抗侧力单元,其刚度大、承载力高,但当剪力墙以受剪破坏为主时,其抗震性能较差。为此,不少学者提出了各种改善混凝土剪力墙抗震性能的措施。本文对几种采用不同构造措施的剪力墙作了简要介绍,特别是介绍一种新型双重组合剪力墙。     

ASEISMIC CONSTRUCTION AND DESIGN METHOD FOR MULTI-STOREY COMPOSITE STRUCTURES

Using a newly introduced ductile low-rise shear wall with vertical keyways, a seismic resistance design approach for a practical type of composite structure, which consists of a reinforced concrete frame in the bottom floors and masonry structures in the upper floors, has been presented. The purpose of the new design approach is to improve the earthquake resistance of the whole structure by increasing the energy dissipation capacity in the bottom part of the structure. Non-linear analysis shows that, by adopting the newly proposed ductile low-rise shear wall in the bottom of the structure, the lateral deflection of the structure is not much more than that of a structure using conventional solid low-rise shear walls under a small or moderate earthquake excitation, and that even under the attack of a severe earthquake, a stable structural response can be expected for the proposed structure. Thus it is easy for such a structure to achieve the design objective of ‘minor damage in a small earthquake and prevention of collapse in a severe earthquake’ and the design method is of practical value for similar types of composite structures.     

组合梁-方钢管混凝土柱框架结构抗震性能的pushover分析

采用考虑组合梁多材料截面引起的正向、负向刚度、强度和承载力不同的截面本构模型,建立了组合梁结构的弹塑性分析模型,对一个15层的钢混凝土组合梁-方钢管混凝土柱框架结构开展了多遇地震、罕遇地震下的pushover分析,为组合框架结构体系的抗震性能分析以及pushover方法在该体系中的应用提供了参考。在此基础上,与钢梁-方钢管混凝土柱框架结构、钢梁-钢筋混凝土柱框架结构进行对比研究,比较了几种结构的动力特性,表明组合梁-方钢管混凝土柱框架结构体系相对于其它两种框架结构体系具有更好的抗震性能。     

圆钢管混凝土边框剪力墙抗震性能试验研究

圆钢管混凝土边框剪力墙是在普通混凝土剪力墙基础上研发的一种新型组合剪力墙。其将圆钢管混凝土柱和普通混凝土剪力墙进行了优势组合,形成多道抗震防线。为了解该组合剪力墙的抗震性能,进行了3个1/5缩尺试件的低周反复荷载试验,其中包括1个圆钢管混凝土柱框架结构、1个普通混凝土剪力墙和1个圆钢管混凝土边框剪力墙。在试验研究基础上,分析了圆钢管混凝土边框剪力墙的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。研究表明:圆钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能比普通混凝土剪力墙显著提高,且其承载力、抗震耗能能力均高于圆钢管混凝土柱框架和普通混凝土剪力墙承载力、抗震耗能能力之和,可用于高层和超高层建筑的抗震设计。     

SRC框支剪力墙结构地震反应简化分析模型研究

针对钢筋混凝土高层框支剪力墙结构抗震性能差的缺点,提出采用型钢混凝土（SRC）梁柱框支剪力墙,试验结果表明了其良好的抗震性能。提出了框支剪力墙结构地震反应简化分析模型,将结构简化为由墙单元和框支单元组成的弹簧体系,墙单元采用二元件模型。推导了框支单元刚度矩阵,基于理论公式和试验结果给出了框支单元恢复力模型。根据提出的简化模型,编制了结构地震反应时程分析程序。程序计算结果与ETABS分析结果及振动台试验结果吻合较好,为进一步对SRC框支剪力墙结构进行地震反应分析提供了理论基础。