王义俊[1]2015年在《新型高阻尼混凝土暗支撑剪力墙抗震性能与设计方法研究》文中研究说明高阻尼混凝土具有较好的抗冲击韧性和阻尼性能,将其用于结构中,可以吸收并耗散地震时输入结构的能量,是混凝土技术的一个发展方向。现有的耗能减振措施一般是过在结构中通附加阻尼装置来耗散地震输入结构中的能量,避免结构在强震作用下过早发生破坏,这往往给设计和施工带来诸多不便。在高阻尼混凝土研究的基础上,结合现有的高阻尼混凝土剪力墙的研究成果,提出了高阻尼混凝土带钢板暗支撑的新型剪力墙结构。为提高抗震投入的经济效益,提出在塑性区用部分高阻尼混凝土剪力墙代替全部由高阻尼混凝土浇筑的剪力墙;为了进一步提高阻尼混凝土剪力墙的延性,提出了用具有超高延性高阻尼ECC在塑性区部分浇筑的剪力墙结构。本文进行了上述相关试验研究和理论分析。主要内容和结果如下:(1)进行了2组9种不同配比下的ECC材性实验,研究了聚灰比、单一乳液和乳液共混对ECC材料的基本力学性能的影响,得到了阻尼增强效果较优的掺料百分比;完成了9种不同配比下ECC悬臂梁在不同振幅下的阻尼测试,获得了ECC悬臂梁的阻尼比与变形的变化关系。在此基础上,提出了增强阻尼ECC悬臂梁构件阻尼比的计算理论与方法两折线阻尼比理论模型。(2)完成了2片部分高阻尼混凝土带钢筋暗支撑剪力墙的抗震性能试验,获得了剪力墙在静力反复荷载作用下的破坏模式、承载力、滞回曲线以及耗能能力等抗震性能指标。试验分析表明,用部分高阻尼混凝土来替代全部由高阻尼混凝土浇筑剪力墙,其承载力和延性相差较小,且能节约工程造价,在经济上更具合理性;与部分高阻尼混凝土剪力墙试验结果相比,部分高阻尼ECC剪力墙延性和变形能力无显著差别,但其开裂荷载和峰值荷载有较大程度的提高,刚度退化较小。(3)完成了2片高阻尼混凝土带钢板暗支撑双肢剪力墙的低周反复加载试验。与已有试验结果的对比,高阻尼混凝土带钢板暗支撑双肢剪力墙的开裂荷载、极限承载力、后期刚度、变形能力、耗能能力均有一定程度的提高。在试验过程中,首先在连梁端部形成较为明显的塑性铰,其次墙肢边框柱底部混凝土被压酥而发生明显的破坏,屈服破坏机制具有明确的两道抗震防线。该新型剪力墙体系能有效提高抗震能力,具有一定的工程实用意义。将该新型剪力墙结构用于工程中,更有利于结构的抗震。(4)通过理论分析,提出了以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点并考虑刚度退化的带暗支撑剪力墙四线型荷载-位移回复力模型,并给出了各特征点参数以及各阶段刚度计算公式。采用本文提出的四折线复力模型所的计算滞回曲线与试验滞回曲线吻合较好。分别采用MSC.MARC和ABAQUS有限元软件模拟了剪力墙的受力性能,模拟结果与试验结果吻合较好。(5)剪跨比、轴压比和墙肢配筋率是影响剪力墙塑性铰长度的主要因素。在数值模拟的基础上,利用MATLAB软件拟合出了单一影响因素对塑性铰长度的影响。进而,通过多参数拟合,提出了在主要因素影响下的塑性铰长度计算模型。按剪跨比和轴压比的不同,统计得到了剪力墙在同性能阶段的性能目标,为剪力基于性能的设计提供参考和依据。完善了基于位移的变形能力的剪力墙结构体系的抗震设计方法,并给出了剪力墙配箍特征的计算方法。
黄选明[2]2005年在《带暗支撑短肢剪力墙及筒体结构抗震性能试验及理论研究》文中提出随着我国城市化进程的加快,高层住宅越来越多,人们对高层住宅平面与空间的要求也越来越高。近年兴起的短肢剪力墙结构是一种比普通剪力墙结构自重轻、保温好、平面布置灵活、建筑功能良好的高层住宅结构体系。研制抗震性能好的短肢剪力墙结构的关键是研制抗震性能好的短肢剪力墙,本文对此做了较系统的抗震试验研究及理论分析。异形柱与短肢剪力墙在住宅结构中有时会同时出现,且二者的研究有一定的相关性,而高层住宅中的异形柱往往是短柱,本文提出了改善异形截面短柱抗震性能的措施,并进行了相应的抗震试验研究及理论分析。无论是高层短肢剪力墙结构,还是其它高层建筑,常常用筒体作为其主要的抗侧力部件,本文提出了改善筒体抗震性能的措施,并进行了相应的抗震试验研究及理论分析。本文完成的主要内容及成果如下:1.提出并较系统地完成了12 个带交叉钢筋或带暗柱异形截面短柱、10 个带暗支撑L 形截面短肢剪力墙、2 个带暗支撑“一”字形截面短肢剪力墙,1 个普通核心筒及1 个带暗支撑核心筒等共26 个构件及结构的抗震性能试验研究。试验表明,本文提出的带交叉钢筋或带暗柱异形截面短柱、带暗支撑短肢剪力墙和带暗支撑核心筒具有良好的抗震耗能机制。2.在试验基础上,深入地分析了这些构件及结构的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性、耗能能力、破坏机制等。揭示了交叉钢筋和暗柱对提高异形截面短柱抗震性能的作用;揭示了暗支撑与短肢剪力墙共同工作的机理;揭示了暗支撑与核心筒共同工作的机理。3.建立了上述构件及结构的刚度及承载力计算的简化力学模型与理论公式,计算结果与试验结果符合较好。4.提供了异形截面短柱及带暗支撑核心筒体非线性有限元分析的模型与方法,利用ANSYS 程序进行计算分析,计算结果与实测结果符合较好。5.建立了短肢剪力墙的恢复力模型,建立了短肢剪力墙结构的动力计算模型,进行了其非线性时程地震反应分析,得出了若干重要的结论。6.提出了带暗支撑短肢剪力墙及核心筒体的抗震设计方法和构造措施。7.研究的带暗支撑核心筒已在典型工程中应用。主要结论:(1) 提出的带交叉钢筋异形柱和带暗柱异形柱的设计方法,均可明显的提高异形截面短柱的承载力、延性及耗能能力。(2) 提出的带暗支撑短肢剪力墙的开裂荷载、明显屈服荷载、极限荷载比普通短肢剪力墙的相应值明显提高,后期刚度稳定性较好,对抗震十分有利,延性
刘藏[3]2010年在《带暗支撑高强混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究》文中提出随着高层建筑高度和层数的不断提高,高强混凝土结构势必成为一种趋势。高强混凝土结构具有承载力高、刚度大等优点,并可有效地减小构件的截面面积,减小结构自重,增加房屋高度和跨度,增大使用空间,提高经济效益,具有较好的应用前景和研究意义。国内外大量的震害表明:剪力墙能够很好地抵抗地震作用。剪力墙作为在高层建筑应用最广泛的结构形式,针对剪力墙抗震性能的研究就显得尤为重要。而高强混凝土在剪力墙中应用,使得对高强混凝土剪力墙抗震性能的研究变得迫切,而就目前而言,国内外关于高强混凝土剪力墙抗震性能的研究还很少。本文的主要研究内容是带暗支撑高强混凝土低矮剪力墙在低周反复荷载作用下的承载能力和破坏形态;并对试验过程进行了详细的描述,对试验结果进行了初步的分析;得到了剪力墙的滞回曲线和骨架曲线;研究剪力墙的延性性能、耗能能力、强度衰减及变形特征等;通过对试验结果进行分析,建立了带暗支撑高强混凝土低矮剪力墙力学模型及进行理论公式对比计算;最后建议了剪力墙的抗震构造措施。
郑同亮[4]2006年在《内藏钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能试验及理论分析》文中认为剪力墙是高层建筑结构中最常采用的核心抗侧力部件,研制抗震性能更好的剪力墙是工程界十分关心和亟待解决的问题。本文提出了一种新型内藏钢桁架混凝土组合剪力墙,该新型组合剪力墙包含两种组合,即不同受力体系桁架与剪力墙的组合、不同材料型钢与混凝土的组合,形成了双重组合剪力墙。本文对该新型剪力墙进行了较系统的抗震试验研究和理论分析。本文主要工作:1.进行了6个1/3缩尺的剪跨比为2.2的高剪力墙的抗震性能试验研究。6个试件包括1个普通混凝土高剪力墙、1个内藏钢筋桁架混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架-钢筋桁架高剪力墙、1个内藏钢桁架混凝土高剪力墙及1个内藏钢-钢筋组合桁架混凝土高剪力墙。通过试验,对各不同设计参数剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能能力和破坏特征等进行了较系统的分析,揭示了其抗震机理。2.在试验研究的基础上,揭示了建立了内藏钢桁架混凝土组合剪力墙的刚度和承载力简化力学模型与计算公式,计算结果与试验结果符合较好。建议了恢复力模型。3.给出了内藏钢桁架混凝土组合剪力墙的抗震构造措施,提出了该新型剪力墙结构的抗震设计建议。研究结果表明:内藏钢桁架高剪力墙与普通高剪力墙相比:屈服荷载和极限荷载均比显著提高;屈服刚度明显提高;其滞回环相对饱满,延性系数及耗能能力显著提高;内藏钢桁架高剪力墙,其钢桁架斜杆对裂缝发展有控制作用,现象是墙体上的裂缝较多、分布域较广,这是抗震耗能能力增强的重要表征;内藏钢桁架高剪力墙有增大底部塑性耗能区域的作用,这是抗震耗能能力增强的另一重要表征;内藏钢桁架还有显著提高抵抗剪力墙基地剪切滑移能力的作用。本文提出的内藏钢桁架高剪力墙已在实际工程中应用,效果良好。本文给出的内藏钢桁架高剪力墙抗震设计建议和有关研究结果可供抗震设计参考。
曹万林, 张建伟, 田宝发, 宋文勇, 王红城[5]2002年在《钢筋混凝土带暗支撑中高剪力墙抗震性能试验研究》文中研究表明本文通过1/3缩尺的3个钢筋混凝土带暗支撑中高剪力墙和1个普通中高剪力墙模型的抗震性能试验研究,探讨了不同暗支撑设计型式对剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、耗能、滞回特性及破坏机制的影响,并与相应普通剪力墙的性能进行了比较,建立了承载力分析的模型与计算方法,计算结果与实测值符合较好。加设暗支撑可明显改善中高剪力墙的抗震性能。
王新杰, 曹万林, 张建伟, 宋义平, 范燕飞[6]2007年在《改善钢筋混凝土低矮剪力墙抗震性能的研究》文中研究表明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。
郑远[7]2008年在《带暗支撑剪力墙及核心筒体非线性分析及性能研究》文中研究说明随着我国城市化进程的加快,高层住宅越来越多,钢筋混凝土剪力墙由于具有良好的抗震性能,在高层建筑中的应用非常广泛。剪力墙作为建筑结构中的一种主要抗侧力体系,改善剪力墙的抗震性能是国内外一直关注的问题。北京工业大学的曹万林教授提出了带暗支撑剪力墙,试验证明在剪力墙中加设暗支撑可明显地改善剪力墙的抗震性能。但在带暗支撑剪力墙的有限元理论研究上还有不足,使用将暗支撑钢筋弥散分布在混凝土单元中的方法模拟暗支撑剪力墙无法充分体现暗支撑对剪力墙耗能能力的贡献。本文对此做了一定的改善,用独立的单元模拟暗支撑,对带暗支撑剪力墙进行了较系统的有限元理论分析和设计方法研究。高层建筑常常用筒体作为其主要的抗侧力部件,本文提出了改善筒体抗震性能的措施,并进行了相应的理论分析。本文完成的主要内容及成果如下:(1)对钢筋混凝土剪力墙三维非线性有限元理论进行了阐述,采用ANSYS有限元分析软件建立了低剪力墙弹塑性有限元分析模型。钢筋混凝土采用ANSYS中的SOLID65混凝土带筋单元,暗支撑采用PIPE20管单元模拟。混凝土的裂缝模型采用弥散裂缝;钢筋采用双线性弹塑性本构模型。利用此模型分别对整体带暗支撑低剪力墙和带暗支撑双肢剪力墙进行了数值模拟。将计算结果与试验数据作对比,验证数值模型的正确性。(2)在有限元计算结果的基础上,深入地分析了带暗支撑低矮剪力墙及带暗支撑双肢剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、耗能能力、破坏机制等。揭示了交叉钢筋和暗柱对提高剪力墙抗震性能的作用;揭示了暗支撑与剪力墙共同工作的机理。(3)在带暗支撑剪力墙的研究基础上,进一步研究了带暗支撑核心筒体,通过1/6缩尺的带暗支撑核心筒体结构和普通核心筒体结构的有限元计算结果,比较分析了它们的承载力、刚度、延性、耗能能力及破坏机制。计算结果表明,带暗支撑筒体比普通筒体的抗震性能明显提高。(4)对带暗支撑剪力墙及核心筒体进行了参数分析,比较分析了不同暗支撑配形式和不同配筋比对剪力墙及筒体的承载力、延性及耗能性能的影响,提出了在设计时的参数选择建议。
曹万林, 杨兴民, 黄选明, 常广勋[8]2004年在《钢筋混凝土带暗支撑一字形截面短肢剪力墙抗震性能试验研究》文中认为对6个1 2缩尺的一字形截面短肢剪力墙构件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,墙肢截面高厚比分别为5.0、6.5、8.0,按普通与墙板中加设暗支撑两种情况进行设计。研究了带暗支撑一字形截面短肢剪力墙的承载力、刚度、延性、耗能、滞回特性等,并提出了抗震设计建议。
黄建军[9]2012年在《不同型式暗支撑型钢高强混凝土中高剪力墙抗震性能试验研究》文中认为当今世界，高层建筑的高度在不断被刷新，这对结构竖向构件的抗震承载能力及其它各方面性能提出了越来越高的要求。高强混凝土、钢筋和型钢作为最常用的建筑材料，各自具有独特的受力性能优势，如果将这三种材料良好的组织在一起，形成抗震性能优良的型钢高强混凝土结构，就会大大提升高层建筑的实用性、经济性和安全性。剪力墙是高层建筑中最常用的结构构件，是抗侧力体系中最核心的部分，如何提高剪力墙的抗震性能已经成为工程界极为关心的问题。本论文作者做了3片剪跨比为1.8的剪力墙试验。3个试件边缘构件配筋率相同，水平和竖向分布钢筋配筋率相同，区别在于是否设置暗支撑和所设置的暗支撑配置型式不同。本文通过试验结果讨论在相同配钢率不同暗支撑型式下型钢高强混凝土中高剪力墙的抗震性能，主要工作及成果如下：①对剪力墙墙体的配筋形式进行了改进，给出2种不同暗支撑型式的型钢高强混凝土剪力墙设计方案，完成了在试验轴压比为0.1364时，不同暗支撑型式剪力墙的低周反复水平加载试验，得到不同暗支撑形式下的型钢高强混凝土中高剪力墙的破坏形态和破坏机理。②对比分析研究3个试件的滞回曲线、骨架曲线，延性、耗能能力、强度衰减及暗支撑钢筋的应力应变分布。③分析比较3个试件剪切变形和弯曲变形，及其在总变形中所占的百分比。④建立极限承载能力力学模型，将试验结果与计算值进行对比分析，对型钢高强混凝土墙体变形能力进行了初步的研究。试验结果表明，带暗支撑的型钢高强混凝土中高剪力墙在抗震性能上优于一般型钢高强混凝土中高剪力墙，同时，本论文给出的暗支撑配置可供工程设计参考。
王新杰[10]2007年在《带竖向软钢—铅耗能带剪力墙抗震性能试验研究》文中研究指明剪力墙是高层建筑结构中最常用的核心抗侧力部件,研制抗震性能好的剪力墙是工程界十分关心和亟待解决的问题。在底部框剪结构和高层底部大空间结构中,由于剪力墙的数量少,剪力墙合理抗震设计的问题就更为突出。特别是当结构中出现低矮剪力墙时,其延性和耗能能力都较差,因此改善低矮剪力墙的抗震性能是国内外学者和工程界一直十分关注的问题。基于被动控制的思想,本文研制了一种带竖向软钢-铅耗能带的剪力墙并已获国家专利,对该新型剪力墙进行了较系统的抗震性能试验及理论分析。主要工作如下:1完成了5个1/3缩尺的剪力墙抗震性能试验研究。包括:1个普通整体低矮剪力墙,1个普通开竖缝剪力墙,2个具有不同设计参数的带竖向X形软钢耗能带剪力墙和1个带竖向X形软钢-铅耗能带剪力墙。在试验研究基础上,较系统地对比分析了各试件的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征。2建立了带竖向X形软钢耗能带剪力墙和带竖向软钢-铅耗能带剪力墙的承载力简化力学模型与理论公式,计算结果与实测结果符合较好;提出了带竖向软钢-铅耗能带剪力墙的恢复力模型;进行了带竖向软钢耗能带剪力墙和带竖向软钢-铅耗能带剪力墙的有限元分析;揭示了其抗震机理。3给出了带竖向软钢-铅耗能带剪力墙的抗震构造措施;提出了该新型剪力墙结构的抗震设计建议。研究结果表明:带竖向软钢-铅复合耗能带剪力墙和带竖向X形软钢耗能带剪力墙与普通整体低矮剪力墙相比,其破坏形态由普通整体低矮剪力墙的剪切脆性破坏转变成弯曲延性破坏,其滞回环相对饱满,延性和抗震耗能能力显著提高。本文给出的带竖向耗能带剪力墙的抗震设计建议和有关研究结果可供抗震设计参考。
参考文献：
[1]. 新型高阻尼混凝土暗支撑剪力墙抗震性能与设计方法研究[D]. 王义俊. 湖南大学. 2015
[2]. 带暗支撑短肢剪力墙及筒体结构抗震性能试验及理论研究[D]. 黄选明. 北京工业大学. 2005
[3]. 带暗支撑高强混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究[D]. 刘藏. 重庆大学. 2010
[4]. 内藏钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能试验及理论分析[D]. 郑同亮. 北京工业大学. 2006
[5]. 钢筋混凝土带暗支撑中高剪力墙抗震性能试验研究[J]. 曹万林, 张建伟, 田宝发, 宋文勇, 王红城. 建筑结构学报. 2002
[6]. 改善钢筋混凝土低矮剪力墙抗震性能的研究[J]. 王新杰, 曹万林, 张建伟, 宋义平, 范燕飞. 世界地震工程. 2007
[7]. 带暗支撑剪力墙及核心筒体非线性分析及性能研究[D]. 郑远. 湖南大学. 2008
[8]. 钢筋混凝土带暗支撑一字形截面短肢剪力墙抗震性能试验研究[J]. 曹万林, 杨兴民, 黄选明, 常广勋. 世界地震工程. 2004
[9]. 不同型式暗支撑型钢高强混凝土中高剪力墙抗震性能试验研究[D]. 黄建军. 重庆大学. 2012
[10]. 带竖向软钢—铅耗能带剪力墙抗震性能试验研究[D]. 王新杰. 北京工业大学. 2007
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