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《地震工程与工程振动》2020,(3)
本文提出一种新型装配式剪力墙体系,即墙板水平分布筋、竖向分布筋顶部与现浇带可靠连接,竖向分布筋底部不贯通,仅坐浆连接。为了研究这种新型墙体的抗震性能,本文设计了两组不同剪跨比下的共7个剪力墙试件,并对其进行拟静力试验,参照现浇剪力墙,分析不同剪跨比、边缘构件尺寸、边缘构件纵筋率下的新型装配式剪力墙在低周往复荷载下的破坏模式、承载力等抗震性能。试验结果表明:新型墙体首先在连接处开裂,最终墙板与边缘构件和坐浆层分离;与现浇剪力墙相比,新型墙体的承载力较低,但变形和耗能相差不大;加强边缘构件可以弥补对墙板竖向钢筋不连续的削弱,新型墙体在高层建筑中应用的可行性较大。本文为新型装配式剪力墙结构的发展提供了试验基础。 相似文献
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“产业化节能建筑”住宅房屋结构的试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
"产业化节能建筑"住宅房屋以钢框架为主体结构,并采用钢筋混凝土轻质叠合楼板和整体预制复合外墙板。为研究这种房屋结构的抗震性能,进行了两层足尺结构模型的模拟地震振动台试验和有限元分析。对无墙板、X向外挂墙板和Y向外挂墙板三种不同结构状态,以及Y向外挂墙板时采用三种不同螺栓拧紧力矩的工况,分别输入三条实际地震动,按8度区调整其峰值加速度,测定模型结构的地震反应。对五种不同状况的模型结构进行有限元时程分析,研究结构的抗震性能以及外挂墙板对框架结构抗震性能的影响。试验和分析结果均表明,该房屋结构总体上具有较好的抗震性能,钢筋混凝土轻质叠合楼板和整体预制复合外墙板能够经受8度大震考验,墙板的不同螺栓拧紧力矩对结构的地震反应影响不大,轻质叠合楼板与梁柱的连接部位需要进一步加强。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(6)
由于预制EPS混凝土墙板内部不锈钢龙骨只承受平面外风荷载作用,墙板内部EPS混凝土墙块的侧向变形能力决定了此种墙板在地震作用下的工作性能。因此,本文进行了4片外包钢框架素EPS混凝土墙块的试件的拟静力试验,研究了其在低周反复荷载作用下的破坏机理、变形能力、延性、滞回特性以及能量耗散系数等。试验结果表明:预制EPS混凝土墙板侧向变形满足规范的要求,纤维板与EPS混凝土墙块连接性能良好,而且纤维板的蒙皮效应对墙体抗震性能贡献明显,适当增大高宽比对于提高EPS混凝土墙块的整体抗震能力作用显著。 相似文献
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钢结构建筑轻质砂加气混凝土墙体的抗震性能试验研究 总被引：1，自引：2，他引：1
本文介绍了一钢结构建筑轻质砂加气混凝土外墙板和砌块填充墙的足尺模型振动台试验，并通过试验结果分析，重点研究砌块填充墙的抗震性能、砌块墙体与墙板墙体抗震性能的对比以及两者对钢结构动力特性的影响对比。文中得出了与带墙体钢结构抗震设计有关的结论。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(6)
为研究半刚性框架与钢板剪力墙结构内嵌墙板间的相互作用性能,完成了一榀1∶3比例单跨3层半刚性框架钢板剪力墙结构低周反复荷载试验研究。获得了结构的抗震性能和破坏模式,探究了框架梁、柱、墙板及梁柱节点的局部力学性能,分析了结构的破坏顺序和构件间的传力机理。研究结果表明:该结构具有良好的塑性变形能力和抗震性能,半刚性框架和墙板协同工作良好,结构安全储备较高。内嵌墙板的设置缓解了节点区自身的延性要求,框架承担95%以上的倾覆弯矩,水平荷载由双重抗侧力体系承担,内嵌墙板作为主要抗侧力构件承担约75%剪力。试件整体面内呈弯曲破坏,但是后期钢框架柱面外弯扭较大。通过有限元分析,研究了柱柔度系数、钢板高厚比和梁柱连接特性对钢板剪力墙结构性能的影响。框架梁柱连接刚度对结构体系承载能力的影响与柱的刚度和内嵌墙板的厚度有关。这种影响随着柱刚度增加和内嵌墙板厚度减小而增大。柱的柔度系数为2.5时,柱整体无明显的内凹变形,此时梁柱节点铰接连接更改为刚性连接时,试件承载能力增加小于10%。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(5)
本文提出了一种新型的节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接形式,并基于此节点形式设计边框架节点足尺标准试件和加腋试件进行单调荷载试验研究。采用有限元软件ABAQUS对两种节点在单调荷载作用下的受力性能进行模拟对比验证后,对两种节点进行低周反复荷载作用下的有限元模拟分析。研究结果表明:在荷载作用下2种节点均能在梁上形成塑性铰,节点域和工字形柱基本处于弹性状态,说明新型弱轴连接能较好地符合"强柱弱梁"、"强节点弱构件"的抗震设计理念,并具有"强节点域"的特点;采用梁端加腋方式能够增大节点的转动刚度进而提高节点的承载能力,但是其延性较标准试件略有降低;标准试件和加腋试件的塑性转动能力均能达到0.03 rad;加腋试件梁上塑性铰在加强区外侧形成,其梁端上下翼缘焊缝处的应力明显小于标准试件。 相似文献
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针对半刚接钢框架-混凝土墙(PSRCW)结构中连接件易发生疲劳断裂的问题,利用形状记忆合金(SMA)制成连接件并将其应用到PSRCW结构中。对4个2层单跨PSRCW结构试件在水平低周往复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究。根据试验现象分析了各试件的受力破坏过程,研究了连接件类型、尺寸和布置位置对各试件的滞回性能、耗能能力、强度、刚度、延性和变形恢复能力的影响。试验结果表明:基于SMA连接件的PSRCW结构整体性较好、耗能能力强、结构强度退化具有2个平台阶段、刚度退化较为缓慢、延性好和结构具有较强的变形恢复能力。同时,增大SMA连接件的直径可以提高结构的承载能力、初始刚度和延性;在框架梁柱与内填墙交界面间均布置SMA连接件时,结构整体性最好,强度退化缓慢,延性好。因此,将SMA连接件应用于PSRCW结构中,对于改善钢混组合结构的力学性能有一定的理论意义和实用价值。 相似文献
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《地震工程与结构动力学》2018,47(6):1460-1477
This paper presents the development, experimental testing, and numerical modelling of a new hybrid timber‐steel moment‐resisting connection that is designed to improve the seismic performance of mid‐rise heavy timber moment‐resisting frames (MRF). The connection detail incorporates specially designed replaceable steel links fastened to timber beams and columns using self‐tapping screws. Performance of the connection is verified through experimental testing of four 2/3 scale beam‐column connections. All 4 connection specimens met the acceptance criteria specified in the AISC 341‐10 provisions for steel moment frames and exhibit high strength, ductility, and energy dissipation capacity up to storey drifts exceeding 4%. All of the timber members and self‐tapping screw connections achieved their design objective, remaining entirely elastic throughout all tests and avoiding brittle modes of failure. To assess the global seismic performance of the newly developed connection in a mid‐rise building, a hybrid timber‐steel building using the proposed moment‐resisting connection is designed and modelled in OpenSees. To compare the seismic performance of the hybrid MRF with a conventional steel MRF, a prototype steel‐only building is also designed and modelled in OpenSees. The building models are subject to a suite of ground motions at design basis earthquake and maximum credible earthquake hazard levels using non‐linear time history analysis. Analytical results show that drifts and accelerations of the hybrid building are similar to a conventional steel building while the foundation forces are significantly reduced for the hybrid structure because of its lower seismic weight. The results of the experimental program and numerical analysis demonstrate the seismic performance of the proposed connection and the ability of the hybrid building to achieve comparable seismic performance to a conventional steel MRF. 相似文献
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为了提高装配式钢构建筑梁柱的抗震性能,设计一种变截面交叉柔性力学模型进行截面抗震性的预应力评估。方法中采用极限承载力约束进行抗震性分析,引入抗弯刚度软化系数进行误差修正,求出钢构建筑梁柱的荷载作用力矩,通过应力评估和结构解耦性设计,实现钢构建筑梁柱的抗震性评估。构建以钢材强度、延性指标和钢框架地震易损特征为约束参量的抗震性能分析函数,建立装配式钢构建筑梁柱开裂初始预应力预测方法,实现装配式钢构建筑梁柱预应力的准确评估。试验结果表明,所提模型能够对装配式钢构建筑梁柱的应力应变关系、屈服强度以及极限承载力进行准确计算,提高配式钢构建筑梁柱的抗震性能。 相似文献
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验证研究新型多层钢管混凝土柱-铰接钢梁-混凝土核心筒结构的震损和反应特点。制作9层1/40的缩尺模型进行振动台测试,调查结构的震损特点、动力特性和地震反应。结果表明:震损出现在楼板与钢管混凝土柱、核心筒以及钢梁连接处的楼板上,震损破坏为变形引起的连接构造破坏和结构性破坏;自振周期随震损增加而增大,动力放大效应减小,侧向变形和层间位移显著增大;结构平均最大层间位移角超过规范框架-核心筒结构不倒塌限值的4.08倍而未出现倒塌;外排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;相对于超高层结构,多层结构的剪重比显著增大,未出现因倾覆力矩过大而导致核心筒破坏的情况,较大层间位移角与损伤破坏的相关性提高。 相似文献
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为推广装配式混凝土框架结构的应用,提出3种不同的新型装配式钢筋混凝土框架中节点连接形式,进行低周往复荷载试验。对比各试件的破坏形态、滞回性能、刚度退化、累积耗能和节点剪切变形等抗震指标。研究结果表明:采用方钢管连接的装配式混凝土节点呈现梁端弯曲破坏,采用工字钢连接或对拉螺栓连接的节点呈现节点核心区剪切破坏。采用方钢管的连接形式既能改善节点核心区的破坏形态,又能提高其承载能力、变形能力、耗能能力和梁端转动能力,同时显著改善节点的滞回特性,减小核心区的剪切变形。在弹塑性和塑性变形阶段,采用方钢管连接形式的装配式混凝土节点的抗震性能优于工字钢连接和对拉螺栓连接的节点。此外,采用工字钢连接形式比对拉螺栓连接形式的节点具有更高的承载能力、耗能能力和较小的核心区剪切变形。 相似文献
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A new type of steel plate shear wall (SPSW) with oval-curved architectural openings and vertically flexible horizontal connection elements is proposed. The vertical flexibility of the wall accommodates the construction settlement introduced by column contraction under the dead loads of the upper stories and allows sequential installation from the lower stories. A quasi-static cyclic loading test and finite element (FE) analysis verified the stable seismic behaviors of the ovally-perforated vertically-flexible steel plate shear wall (OVSPW). The results of FE parametric analysis showed that an OVSPW with an appropriate thickness of boundary elements effectively accommodated the construction settlement that could lead to large in-plane compression for a conventional SPSW. The horizontal connection elements made of steel tubes realized the vertical stiffness of OVSPW to less than 2% of the original value without changing the lateral stiffness. New design equations of the OVSPW were derived through integral and extreme value solutions to predict the mechanical behavior of OVSPW. 相似文献
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为研究带空心钢球的钢管混凝土柱的抗震性能,以空心率和含钢率为参数,设计制作9个内置空心钢球的圆截面钢管混凝土柱和3个薄壁圆截面钢管混凝土柱,并进行拟静力试验,结合破坏形态通过延性系数和累积耗能等参数探讨了试件的抗震性能。研究结果表明:含钢率对内置空心钢球的薄壁圆形钢管混凝土柱极限荷载,峰前耗能的影响较大,空心率对试件延性系数,峰后耗能的影响显著;内置空心钢球的薄壁圆形钢管混凝土柱较实心薄壁圆形钢管混凝土柱极限荷载有所降低;试件水平荷载时程曲线的"V"字形波动的折线可以较直观的反映出结构损伤破坏过程,并在曲线数形与试验现象关联上和滞回曲线形成较好的一致性;可以通过优化内置空心钢球的大小和壁厚设计钢管混凝土柱,并取得与实心钢管混凝土柱同样的抗震性能,为同类钢管混凝土组合结构的设计提供了依据。 相似文献
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设计制作了内填充榫卯砌块墙体的钢框架,对体系施加低周水平往复荷载。在往复荷载的作用下,在榫卯节点连接处产生了应力集中,榫头的上部边缘发生剪切破坏,使得插孔处混凝土被压碎,最终导致墙体与连接件发生脱离而体系破坏。开裂后,滞回曲线由梭形向弓形、反S形变化,开裂荷载约为极限荷载的48%,大于同类钢框架填充墙体的比值。说明榫卯结构改善了墙体的变形能力,在墙体达到极限荷载后,可保持裂而不倒。体系的能量耗散系数、等效粘滞阻尼比和延性优于普通填充墙体,说明榫卯结构提高了墙体的耗能能力进而提高了抗震能力。 相似文献
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An experimental investigation on the seismic behavior of a type of outrigger truss-reinforced concrete wall shear connection using multiple steel angles is presented. Six large-scale shear connection models, which involved a portion of reinforced concrete wall and a shear tab welded onto a steel endplate with three steel angles, were constructed and tested under combined actions of cyclic axial load and eccentric shear. The effects of embedment lengths of steel angles, wall boundary elements, types of anchor plates, and thicknesses of endplates were investigated. The test results indicate that properly detailed connections exhibit desirable seismic behavior and fail due to the ductile fracture of steel angles. Wall boundary elements provide beneficial confinement to the concrete surrounding steel angles and thus increase the strength and stiffness of connections. Connections using whole anchor plates are prone to suffer concrete pry-out failure while connections with thin endplates have a relatively low strength and fail due to large inelastic deformations of the endplates. The current design equations proposed by Chinese Standard 04G362 and Code GB50011 significantly underestimate the capacities of the connection models. A revised design method to account for the influence of previously mentioned test parameters was developed. 相似文献