装配式剪力墙连接国内研究现状及展望

发展装配式建筑,是城乡建设实现绿色可持续发展的必由之路.装配式剪力墙作为装配式结构中应用最广泛的结构,拥有着广阔的前景.竖向接缝及水平接缝作为装配式剪力墙重要的组成部分,影响着其受力性能、抗震性能及工业化程度.介绍了竖向接缝和水平接缝不同的连接形式,并对不同接缝连接形式的装配式剪力墙的破坏形式、抗剪承载力、延性及耗能性能等方面的研究进行了系统的阐述和总结.最后对装配式剪力墙的接缝连接存在的问题及研究方向提出了一些建议.     

新型全装配式剪力墙结构水平接缝试验验证(英文)

为了研究新型全装配式剪力墙结构体系中水平接缝的可行性及抗震性能,制作了2个试件并分别进行单调加载试验与低周反复加载试验.在试验的基础上研究了该全装配式剪力墙的荷载-位移曲线、承载能力、延性性能、抗侧刚度、钢筋应变、连接钢框的应变分布以及连接钢框与内嵌边框之间的相对滑移等.试验结果表明:试件具有较好的承载能力及延性,位移延性系数达3.7以上;在整个试验过程中,除受压端外,连接钢框中的正应力及剪应力远小于其屈服强度;试件受压端内嵌边框与连接钢框之间发生了一定的相对滑移,达1.13 mm,而受拉端二者之间未发生明显的相对滑移.该全装配式剪力墙结构体系的水平接缝安全可靠,抗震性能良好,方案可行.     

装配式钢板剪力墙-组合框架结构伪动力试验研究（英文）

目的:装配式建造技术以其施工速度快和质量可靠等优点而被广泛采用。本文旨在探讨装配式钢板剪力墙-组合框架结构在不同地震烈度下的响应及失效模式,研究该结构体系的抗震性能,评估设计规范ASCE/SEI 7-10所推荐地震楼层剪力分布模式的合理性。创新点:1.通过伪动力试验,研究了装配式组合框架结构的抗震性能;2.分析了两边连接钢板剪力墙应用于装配式结构体系时的受力性能;3.评估了设计规范ASCE/SEI 7-10中地震楼层剪力分布的合理性。方法:1.通过开展不同地震烈度下的伪动力试验研究,分析装配式钢板剪力墙-组合框架的地震响应和失效模式;2.通过对比规范公式与试验数据,验证规范地震楼层剪力分布的合理性。结论:1.两边连接钢板剪力墙在较小的荷载下屈曲,通过屈曲后形成的拉力带抵抗水平荷载并屈服耗能;2.由可变梁高装配式钢框架节点拼装而成的装配式组合框架具有稳定的力学性能、良好的耗能能力以及足够的延性;3.本文所分析的装配式框架试件在大震下发生了组合梁严重开裂以及钢板剪力墙与组合梁之间螺栓连接冲切破坏的现象,应通过合理设计避免该破坏模式;4.设计规范ASCE/SEI 7-10所建议的公式可以合理地预测地震楼层剪力分布。     

钢-GPC栓钉连接界面抗剪性能

为探究钢-地质聚合物混凝土(geopolymer concrete, GPC)栓钉连接的界面抗剪性能,对4组栓钉连接的钢-混凝土试件进行推出试验,分析其破坏模式、荷载-滑移曲线、抗剪承载力以及延性等力学性能,得到混凝土类型、GPC抗压强度以及栓钉直径对界面黏结性能的影响规律。结果表明：GPC试件中栓钉表现出剪断破坏,与普通混凝土试件破坏形态一致,GPC翼板无明显裂缝,整体性较好;GPC栓钉抗剪承载力与普通混凝土栓钉试件相近,刚度偏低,但具有更好的延性;提高GPC抗压强度和栓钉直径可有效提高栓钉的抗剪承载力和刚度。基于实测结果,提出栓钉连接的钢-GPC抗剪承载力计算公式和界面黏结-滑移本构模型。     

预制装配式混凝土建筑主次梁连接节点设计

对预制装配式剪力墙结构中某主次梁牛担板连接节点进行了设计,对该节点的各个零部件如牛担板、栓钉、埋件等进行了详细计算,其中重点提出了牛担板强度的计算方法。经分析发现,在对此类节点进行设计时牛担板的承载力计算最为关键,决定着节点的安全与否。     

装配式建筑竖向接缝剪力墙抗震性能研究

装配式剪力墙结构是建筑产业化发展的趋势，因其可持续性的优点在建筑施工中得到广泛应用。剪力墙墙体之间的竖向接缝对剪力墙结构的抗震效果有直接影响，但目前的接缝施工技术没有统一标准，材料质量不统一等问题制约了装配式建筑剪力墙的抗震性能研究。据此，本研究设计了对不同的竖向接缝剪力墙试件进行试验，探究其受力性能。同时构建有限元分析模型对竖向接缝剪力墙的抗震性能进行分析。试验结果显示，剪力墙结构竖向接缝的相对刚度计算值与试验值之比在0.85～1.05之间，两者高度吻合。由此说明，研究设计的竖向接缝剪力墙的抗震效果较好，对相关的建筑设计具有指导意义。     

钢连梁带缝剪力墙结构的研究

提高连系梁的延性是改善剪力墙结构搞震性能的关键.以钢连梁代替现有的带缝混凝土连梁的新结构,能更好保证其设计破坏荷载,减少施工困难,有效地作为地震能耗能机构.     

装配式组合梁水平栓钉滑移特性仿真实验研究

仿真实验是高等教育和科学研究中,对传统实验方法的有效补充。依托科研项目"一种新型的装配式钢桁—混凝土组合梁",在已经开展的水平栓钉小构件推出实验和负弯矩作用下装配式组合梁静力性能实验的基础上,为了掌握栓钉在梁内的滑移特征,建立了该组合梁精细化有限元模型,进行了仿真模拟研究,其结果表明:栓钉沿梁长的滑移分布受组合梁中混凝土桥道板开裂影响较大,它会使得跨中纯弯段无剪力的截面也出现滑移,并且裂缝会使得栓钉滑移方向发生改变,需在后期理论研究中值得进行深入研究。并且通过该仿真实验,培养了学生仿真建模计算的能力,能有效提高其解决问题的能力。     

考虑楼板作用的半刚性组合节点的有限元分析

文章通过SAP2000程序,建立了半刚性组合节点理论分析模型,采用转动弹簧单元来模拟实际中钢管柱与组合梁的半刚性连接。通过分析比较节点在低周反复荷载作用下的荷载(P)-位移(Δ)关系滞回曲得到,组合节点的承载力、刚度和耗能能力有所提高,耗能较好,但承载力相差不大,所以在正常的施工条件下,应优先选用方钢管。     

钢连梁带缝剪力墙结构的研究

提高连系梁的延性是改善剪力墙结构搞震性能的关键．以钢连梁代替现有的带缝混凝土连梁的新结构，能更好保证其设计破坏荷载，减少施工困难，有效地作为地震能耗能机构．     

带斜撑的装配式钢结构抗震性能分析

采用SAP2000有限元程序对装配式钢结构进行静力荷载分析、模态分析和两个方向的地震荷载分析,讨论结构在多条地震波作用下的动力位移及内力响应。结果表明,该结构在静力荷载和地震荷载作用下,内力和位移均能满足规范要求。其计算结果对于确保装配式钢结构的抗震安全性具有重要意义,对装配式钢结构的抗震设计有一定的参考价值。     

地下仓内衬防水塑料螺纹连接节点轴心抗拉试验研究

为了规避地下粮仓内衬钢板锈蚀对粮食造成的污染,推进内衬聚丙烯构件在地下粮仓的广泛应用,对内衬塑料板与混凝土的连接节点强度进行试验.探究栓钉直径和螺纹连接长度对节点强度的影响,得到不同栓钉直径和螺纹长度情况下构件破坏形态以及承载力之间的关系,进而为实际工程中的节点选取提供参考.     

带可恢复功能节点的装配式框架结构抗震性能

为实现装配式结构震损后能快速修复以恢复使用功能,提出一种带可恢复功能节点的装配式框架结构体系。利用ABAQUS 有限元软件对可恢复功能节点进行数值模拟,探讨可恢复功能节点的作用机理,并将可恢复功能节点布置到装配式框架结构中形成可恢复功能装配式框架结构,考察整体结构的受力机理,可更换耗能铰、装配式节点核心区与梁柱部件的失效演化规律。结果表明,节点的失效主要是由于可恢复功能节点在削弱钢板处的损伤累积引起的断裂导致?与现浇混凝土框架及节点加强型现浇混凝土框架相比,可恢复功能装配式框架的承载能力更高、延性更好,通过可更换耗能铰的塑性变形耗散能量大幅度提高了结构的耗能能力,且结构的损伤破坏集中在削弱钢板上,有效地避免了预制梁柱和节点核心区的损伤。震后通过更换损伤耗能元件即可恢复结构的使用功能,实现了损伤可控和震后功能可恢复的抗震设防理念,具有广泛的应用前景。     

端板螺栓连接混凝土柱—蜂窝钢梁节点延性及耗能研究

为研究焊接环式箍筋柱与焊接蜂窝梁连接节点的破坏特征和抗震性能,进行了2个外伸式端板连接节点、2个平齐式端板连接节点的低周反复荷载试验,分析了各节点的破坏形态、承载力、延性、耗能性能、刚度退化等。试验结果表明:外伸式端板螺栓连接型试件的承载力最高,延性最好,耗能能力较强,但在极限荷载之后出现严重的刚度退化。     

混凝土框架结构消能减震设计研究与分析

通过对某混凝土框架结构进行消能隔震设计,利用有限元软件ETABS建立了三维计算模型,研究并分析了该结构在中遇地震作用下的层间位移角、层间剪力和附加阻尼比。分析结果表明:混凝土框架结构在中遇地震作用下,采用消能隔震设计后,其主体结构最大层间位移角能满足消能减震结构的设防目标;中震下防屈曲耗能支撑开始屈服,已经开始发挥一定的耗能作用。     

框架-剪力墙结构的地震响应分析

为研究框架-剪力墙结构的地震反应特点,从而进行高层结构抗震承载力验算,基于天津市河北区某框架-剪力墙工程,采用了数值分析方法,对结构进行了模态分析,并对地震下结构的基底剪力进行了验算.研究结果表明:其低阶阵型主要以平动为主,结构产生的主要为剪切变形;地震作用下基底剪力满足规范要求.该项研究结果可为类似工程提供借鉴.     

界面效应对PCSS剪力键滑移性能的影响实验研究

为考察栓钉界面、竖钢板界面对于预制装配抗剪栓钉（PCSS）剪力键抗剪性能的影响,进行了栓钉、竖钢板与混凝土全粘结（F）,只有栓钉与混凝土粘结（H）,栓钉、竖钢板与混凝土均无粘结（N）的剪力键推出实验研究,并建立了有限元模型,揭示了界面工作机理。实验结果表明：N、H、F型试件承载力和抗剪刚度依次增大,其中栓钉与混凝土间的粘结效应对剪力键抗剪承载力贡献了7.9%,对抗剪刚度贡献了10%;竖钢板与混凝土间的粘结效应对剪力键的抗剪承载力贡献了5.6%,对抗剪刚度贡献约50%。其中,竖钢板与混凝土间的粘结作用对剪力键的抗剪刚度和延性均影响较大。通过有限元Abaqus软件进行模拟分析,考虑零厚度内聚力单元模拟竖钢板与混凝土之间的界面接触,对比弹塑性阶段无粘结效应的界面横向应变,得出PCSS剪力键竖钢板与混凝土间存在约束效应,并且竖钢板与混凝土间的粘结作用能够强化这种约束效应。在计算其抗剪刚度和承载力时,需考虑这种约束效应。     

试论延性钢筋混凝土框架结构的设计要点及其意义

钢筋混凝土抗震结构不仅要满足强度要求,还必须满足延性要求。建筑结构的延性是保证建筑物在受到地震力、风力等荷载的作用下具有一定的耗能能力、产生可控塑性变形破坏、避免突然脆性破坏的主要条件。文章介绍了框架结构概念设计和延性设计的意义,通过分析多次震害框架结构破坏特点,提出了延性设计的一些思路和方法。     

钢结构新型节点抗震性能分析（英文）

为研究新型装配式梁端削弱型节点的抗震性能,对4组不同削弱深度与厚度的拼接板耗能构件进行梁端循环加载试验,对比分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力退化曲线、刚度退化曲线、延性及耗能能力等.试验结果表明,加载位移达到105 mm时,梁柱焊缝不出现脆性破坏.滞回曲线呈反S形,存在较明显的滑移现象,且主要发生于耗能板与梁翼缘连接处,产生原因在于耗能板螺栓直径略小于孔径.滑移现象的存在会导致骨架曲线没有明显的屈服点,节点延性系数小于3.0,初始转动刚度较小.耗能板屈曲是造成节点承载能力快速下降的主要因素,适当减小削弱深度、增加耗能板厚度可延缓屈曲现象的发生,提升节点的延性.     

两边连接钢-聚氨酯组合剪力墙抗震性能有限元分析

为两边连接钢-聚氨酯组合剪力墙设计了合理的有限元模型,采用ANSYS软件模拟不同芯材面板厚度比下的组合剪力墙,分析有限元模拟结果.结果表明,合理芯材面板厚度比下的组合剪力墙的抗震性能与普通单层钢板剪力墙相比较优.随着芯材面板厚度比的增大,组合剪力墙的承载能力明显减小,耗能量降低,滞回曲线的饱满度和耗能效率稍有提高,所以,芯材面板厚度比的合理选取对组合剪力墙在实际结构中的应用意义重大.