外置薄鋼板再生混合墻抗震性能試驗(yàn)研究

對壓型鋼板和竹板組成的組合墻體,進(jìn)行了5塊試件的抗震試驗(yàn)研究。對由兩種不同型號和厚度的壓型鋼板以及不同厚度竹板的兩類墻體試件進(jìn)行了無豎向力水平低周反復(fù)加載和有豎向力水平低周反復(fù)加載試驗(yàn),得到了各類墻體的承載力指標(biāo)和位移延性系數(shù)μ、耗能系數(shù)e等抗震性能指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明:竹板的厚度改變對墻體的水平抗剪強(qiáng)度、剛度影響不大,而壓型鋼板的厚度和波高的變化對墻體的承載力指標(biāo)和位移延性系數(shù)μ、耗能系數(shù)e等抗震性能指標(biāo)影響顯著。

提出了一種新型的輕質(zhì)組合墻體結(jié)構(gòu)——以壓型鋼板為骨架芯板,鋼板兩面用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘貼竹簾膠合板,兩側(cè)用厚竹板封邊并用自攻螺釘固定的壓型鋼板-竹膠板組合墻體。以竹膠板厚度、鋼板厚度、壓型鋼板波高等為參數(shù),對5片組合墻體進(jìn)行擬靜力試驗(yàn),觀察各級荷載作用下竹板和鋼板中的應(yīng)變變化,得到了組合墻體的承載力指標(biāo)以及延性系數(shù)、耗能系數(shù)等抗震性能指標(biāo),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了組合墻體的承載力分析。結(jié)果表明,竹板厚度對墻體的水平抗剪強(qiáng)度和剛度的影響不大,而芯部壓型鋼板的厚度和波高的變化對墻體承載力指標(biāo)和抗震性能指標(biāo)影響顯著;根據(jù)彈性階段組合墻體呈現(xiàn)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,提出了組合墻體的力學(xué)簡化模型及承載力計(jì)算方法,其計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 第36卷第1期 2010年2月 包　鋼　科　技 scienceandtechnologyofbaotousteel vol.36,no.1 february,2010 冷彎薄壁c型鋼節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)研究 3 劉志宏 1 ,劉之峰 1 ,高春彥 2 (1.包鋼(集團(tuán))公司設(shè)計(jì)研究院,內(nèi)蒙古　包頭　014010; 2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木工程學(xué)院,內(nèi)蒙古　包頭　014010) 摘　要:通過4個(gè)冷彎薄壁c型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),以節(jié)點(diǎn)板螺栓間距與節(jié)點(diǎn)板厚度為參數(shù),研究分 析了該種節(jié)點(diǎn)的滯回曲線、延性與承載能力

通過4個(gè)冷彎薄壁c型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),以節(jié)點(diǎn)板螺栓間距與節(jié)點(diǎn)板厚度為參數(shù),研究分析了該種節(jié)點(diǎn)的滯回曲線、延性與承載能力、剛度退化、耗能能力及其破壞特征。結(jié)論表明,冷彎薄壁c型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的滯回曲線呈紡錘形,延性系數(shù)在2.38～3.56之間,達(dá)到極限荷載后剛度退化較快,耗能能力較強(qiáng)。由于節(jié)點(diǎn)最終的破壞為冷彎薄壁c型鋼梁受彎破壞,所以螺栓間距與節(jié)點(diǎn)板厚度對節(jié)點(diǎn)的受力性能和抗震性能影響不大。

框架-筒體混合結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)——本文介紹了中南大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的一個(gè)1o層框架一混合簡體的模型試驗(yàn)結(jié)果。該模型是由一個(gè)混合筒體與外混凝土框架組成，模型比例為1：5。進(jìn)行了單點(diǎn)低周反復(fù)荷載加載彈塑性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)是一種良好...

薄鋼板剪力墻抗震性能非線性有限元分析——應(yīng)用有限元分析軟件adina，建立了薄鋼板剪力墻在滯回荷載作用下的有限元分析模型，對其抗震性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析研究，并與有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明，采用薄鋼板剪力墻作為抗側(cè)力構(gòu)件，可顯著提高結(jié)構(gòu)...

應(yīng)用有限元分析軟件adina,建立了薄鋼板剪力墻在滯回荷載作用下的有限元分析模型,對其抗震性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析研究,并與有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析,結(jié)果表明,采用薄鋼板剪力墻作為抗側(cè)力構(gòu)件,可顯著提高結(jié)構(gòu)的承載力、延性和減震耗能性能。

利用adina分析程序,在單層結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上建立非線性有限元多層結(jié)構(gòu)滯回分析模型,具體分析反復(fù)加載下薄鋼板剪力墻構(gòu)件的受力破壞特征及抗震性能,探討在地震區(qū)使用薄鋼板剪力墻多層結(jié)構(gòu)的可行性。模型計(jì)算結(jié)果表明:對于鋼筋混凝土框架多層結(jié)構(gòu),當(dāng)設(shè)計(jì)的鋼板長細(xì)比適宜時(shí),在框架內(nèi)填充鋼板組成的薄鋼板剪力墻,可顯著提高結(jié)構(gòu)的剛度、承載力,同時(shí)也具有較好的延性及耗能性能,對工程應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。

框架——筒體混合結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)——本文介紹了中南大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的一個(gè)1o層框架一混合簡體的模型試驗(yàn)結(jié)果。該模型是由一個(gè)混合筒體與外混凝土框架組成，模型比例為1：5。進(jìn)行了單點(diǎn)低周反復(fù)荷載加載彈塑性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)是一種...

為了研究方鋼管混凝土柱與鋼梁連接的隔板貫通式節(jié)點(diǎn)的抗震性能,設(shè)計(jì)了一個(gè)低周反復(fù)荷載作用下的t字形足尺隔板貫通式梁柱節(jié)點(diǎn)試件的擬靜力試驗(yàn)。通過研究擬靜力試驗(yàn)的滯回曲線來分析研究它的耗能能力。并分析了試件的破壞過程及破壞特征,對節(jié)點(diǎn)的延性、能量耗散等抗震性能指標(biāo)進(jìn)行了深入的研究,采用ansys程序?qū)λM(jìn)行了有限元分析,探討了試件的隔板厚度,核心混凝土強(qiáng)度等參數(shù)對節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。通過研究得出隔板貫通式節(jié)點(diǎn)有較高的承載力和較好的延性,較強(qiáng)的耗能能力和抗震性能。

通過鋼框架外掛足尺陶板幕墻模型的振動(dòng)臺實(shí)驗(yàn),研究了陶板幕墻的抗震性能。實(shí)驗(yàn)中分別輸入el-centro地震波、人工波及0.5～50hz的白噪聲波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最大層間位移角為1/237,表明陶板幕墻系統(tǒng)具有良好的抗震性能,符合抗震設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)過程中,輸入同樣加速度的el-centro地震波、人工波后便輸入白噪聲波,以檢測結(jié)構(gòu)自振頻率的變化,最后擬合出頻率變化曲線,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)卣鸺铀俣冗_(dá)到300gal以后,結(jié)構(gòu)自振頻率基本不再變化。

疊合柱邊框內(nèi)藏鋼板一鋼撐核心簡抗震性能試驗(yàn)研究——提出了鋼管混凝土疊合柱邊框內(nèi)藏鋼板一鋼撐混凝土組合核心筒，為了解該新型多重組合核心筒的抗震性能和破壞機(jī)理，文中進(jìn)行了1個(gè)1／6縮尺的鋼管混凝土疊合柱邊框內(nèi)藏鋼板一鋼撐帶洞口混凝土組合核心筒的低周...

采用擬靜力試驗(yàn)方法對組合樓板在循環(huán)荷載作用下的受力性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,并由此得到組合樓板的滯回曲線、骨架曲線及荷載和撓度的特征值。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用可靠構(gòu)造措施的壓型鋼板和混凝土組合作用明顯,在不失較高承載力的同時(shí),組合樓板仍具有良好的抗震性能。同時(shí)還對試驗(yàn)板件進(jìn)行了非線性有限元分析,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。

完成了6個(gè)鋼板-混凝土組合連梁擬靜力加載試驗(yàn),研究了鋼板-混凝土組合連梁的破壞特點(diǎn)、抗剪承載力、變形能力、滯回曲線、骨架曲線、延性、耗能特性、剛度退化以及適宜采用的構(gòu)造形式等。試驗(yàn)結(jié)果表明:不論是改進(jìn)焊接箍筋鋼板-混凝土連梁還是梳齒鋼板連梁都具有較好的抗震性能；較小跨高比、較大剛度的試件則表現(xiàn)出較高承載能力,而較大跨高比、較小剛度的試件表現(xiàn)出了較好的延性。在加載過程的后期,小跨高比連梁明顯比大跨高比連梁剛度退化慢,而耗能效率增加得快,有較強(qiáng)的耗能儲備能力。采用改進(jìn)焊接箍筋鋼板連梁以及梳齒鋼板連梁兩種方式均可行,方便墻肢主筋的布置與安裝。

為了研究方鋼管混凝土柱與h型鋼梁連接的隔板貫通式節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力特性及抗震性能,本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了三個(gè)低周反復(fù)荷載作用下的t字形足尺隔板貫通式梁柱節(jié)點(diǎn)試件的擬靜力試驗(yàn)。通過分析構(gòu)件在低周反復(fù)荷載作用下所得的滯回曲線求得該試件的骨架曲線和等效粘滯系數(shù)來研究它們的耗能能力。試驗(yàn)接著分析了試件的破壞過程及破壞特征,對節(jié)點(diǎn)的延性、能量耗散等抗震性能指標(biāo)進(jìn)行分析,探討了試件的隔板挑出長度,軸壓比等參數(shù)對節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響以及其應(yīng)力傳遞規(guī)律。在分析的基礎(chǔ)上得到一些結(jié)論:隔板貫通式節(jié)點(diǎn)有較高的承載力和較好的延性,較強(qiáng)的耗能能力和抗震性能。

研究表明,中心支撐框架的橫向動(dòng)力響應(yīng)受控于支撐構(gòu)件的非彈性性能,然而,整個(gè)框架的總性能取決于框架的構(gòu)造,包括連接形式。本文對低周反復(fù)荷載下,鋼框架模型的滯回特性進(jìn)行評估。在試驗(yàn)試件的設(shè)計(jì)和制造過程中考慮了這些框架的特點(diǎn)。對具有類似物理特征的標(biāo)準(zhǔn)中心支撐框架也進(jìn)行了對比試驗(yàn),兩個(gè)試驗(yàn)試件均為管狀橫截面單層x-支撐系統(tǒng)。本文對兩個(gè)系統(tǒng)的特性進(jìn)行描述,對兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)比較以評估強(qiáng)度、剛度、非彈力、變形以及能量消耗?；谠囼?yàn)結(jié)果,提出能夠獲得系統(tǒng)獨(dú)特細(xì)節(jié)的解析模型并進(jìn)行驗(yàn)證。

以屈強(qiáng)比作為衡量建筑抗震性能的關(guān)鍵性指標(biāo),通過改變化學(xué)成分、終冷溫度和弛豫時(shí)間的方法考察了建筑鋼板抗震性能的影響因素。結(jié)果表明,不同微合金化鋼板的屈強(qiáng)比從小至大依次為：nb＋cr＋mo系，

通過試驗(yàn)手段，對承鋼抗震鋼筋的應(yīng)變時(shí)效敏感性、韌脆轉(zhuǎn)變溫度、可焊性、強(qiáng)度與塑性配合、高應(yīng)變低周疲勞等抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，證明承鋼利用釩微合金化技術(shù)開發(fā)的抗震鋼筋的性能優(yōu)于普通的hrb400和hrb335鋼筋，具有良好的塑性、韌性和可焊性，可更好的滿足地震區(qū)、非地震區(qū)和寒冷地區(qū)建筑物要求。

對3個(gè)冷彎超薄壁c型鋼組合墻體與組合樓蓋連接的墻梁節(jié)點(diǎn)足尺試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn),討論不同墻架柱截面、不同軸壓比對墻梁節(jié)點(diǎn)承載力、耗能能力的影響,得到了各節(jié)點(diǎn)的破壞特征、承載力特征值、延性和耗能系數(shù)。結(jié)果表明:墻架柱截面對冷彎超薄壁c型鋼墻梁節(jié)點(diǎn)的抗震性能影響較大,c160mm×40mm×10mm×1mm截面試件的承載力是c89mm×44.5mm×12mm×1mm截面試件的1.5倍,延性系數(shù)約1.1倍。軸壓比對冷彎超薄壁c型鋼墻梁節(jié)點(diǎn)的抗震性能影響明顯,0.4的軸壓比下c160mm×40mm×10mm×1mm截面試件的承載力是0.2的軸壓比時(shí)的2/3,延性系數(shù)約1/2。

通過對5根phc管樁進(jìn)行低周往復(fù)加載,分析其受力狀態(tài)、破壞形態(tài)、承載力、滯回曲線、延性等抗震性能指標(biāo),研究樁徑、有效預(yù)應(yīng)力及配置非預(yù)應(yīng)力筋對phc管樁抗震性能的影響.結(jié)果表明:phc管樁的抗震性能隨著樁徑的增加而降低;隨著樁身有效預(yù)應(yīng)力的提高,試件破壞的脆性特征及剛度退化現(xiàn)象減弱,抗震性能有所改善;而配置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力筋可使其抗震性能得到明顯改善.

夾心復(fù)合墻體抗震性能試驗(yàn)研究——通過對不同材質(zhì)、不同構(gòu)造設(shè)置的3片墻體在低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)，分析了不同情況下夾心墻體的主要破壞形態(tài)和破壞過程，夾心墻體的受力特點(diǎn)，夾心墻體承載能力、延性、耗能等抗震性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，夾心墻整體承重構(gòu)件的...

通過混凝土普通磚素墻片在低周往復(fù)荷載作用下的擬靜力試驗(yàn),研究了混凝土普通磚墻片的破壞特征、特點(diǎn)和破壞機(jī)理,同時(shí)對墻片的抗震承載力以及剛度、延性、耗能等方面的特征與規(guī)律進(jìn)行了深入研究,得到了相關(guān)應(yīng)用指標(biāo)和方法。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,借助有限元分析方法,揭示了該類墻片的破壞機(jī)理及其影響因素,并得到了許多有益的結(jié)論。文中的研究成果與結(jié)論為混凝土普通磚的推廣應(yīng)用、代替燒結(jié)磚以及相關(guān)規(guī)程的編訂、修改提供依據(jù),也為類似的試驗(yàn)研究進(jìn)一步拓展了方法。