内置钢板钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究
不同钢—混凝土组合剪力墙抗震性能对比分析
不同钢—混凝土组合剪力墙抗震性能对比分析在建筑结构领域，钢—混凝土组合剪力墙因其优异的抗震性能而备受关注。
为了更好地理解和应用这种结构形式，对不同类型的钢—混凝土组合剪力墙的抗震性能进行对比分析具有重要意义。
钢—混凝土组合剪力墙通常由混凝土和钢材通过某种方式组合而成，以充分发挥两种材料的优势。
常见的组合形式包括内置钢板混凝土剪力墙、外包钢板混凝土剪力墙等。
内置钢板混凝土剪力墙是将钢板置于混凝土内部，通过连接件与混凝土协同工作。
这种组合形式的优点在于钢板能够有效地承担拉力和剪力，提高墙体的承载能力和延性。
在地震作用下，内置钢板可以限制混凝土裂缝的开展，从而增强墙体的整体性和抗震性能。
外包钢板混凝土剪力墙则是将混凝土包裹在钢板外部。
外包钢板不仅为混凝土提供了良好的约束作用，而且能够提高墙体的抗侧刚度。
在地震时，外包钢板可以分担一部分水平荷载，减轻混凝土的负担，延缓墙体的破坏。
为了对比不同钢—混凝土组合剪力墙的抗震性能，需要从多个方面进行考量。
首先是承载能力。
承载能力是衡量剪力墙抗震性能的重要指标之一。
一般通过试验或数值模拟来确定不同组合剪力墙在竖向和水平荷载作用下的极限承载力。
研究发现，内置钢板混凝土剪力墙由于钢板与混凝土之间的协同作用较好，其承载能力相对较高。
而外包钢板混凝土剪力墙在钢板厚度和约束条件合理的情况下，也能达到较高的承载能力。
其次是延性性能。
延性是指结构在达到极限承载能力后，仍能保持一定变形能力而不发生脆性破坏的特性。
良好的延性可以有效地吸收地震能量，降低地震对结构的破坏程度。
在这方面，内置钢板混凝土剪力墙中的钢板能够在混凝土开裂后继续承担拉力，使墙体的变形能力得到提高。
外包钢板混凝土剪力墙由于钢板对混凝土的约束作用，也能表现出较好的延性。
再者是耗能能力。
耗能能力反映了结构在地震作用下消耗能量的能力。
通过对不同组合剪力墙在往复荷载作用下的滞回曲线进行分析，可以评估其耗能能力。
通常，滞回曲线越饱满，耗能能力越强。
钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙结构性能研究
钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙结构性能研究米旭峰【摘要】对钢框架内嵌竖缝剪力墙结构进行研究,考虑混凝土材料非线性的影响,通过非线性有限元程序,分析钢框架内嵌竖缝剪力墙结构在水平荷载作用下的力学性能.结果表明:竖缝剪力墙在加载过程中,首先在竖缝附近发生开裂,主要分布在缝间墙上,并以细小裂缝为主,这是由于竖缝剪力墙承担了自身开裂膨胀而产生的约束轴力.从竖缝剪力墙的应力和裂缝分布图可以得出,剪力墙的变形主要是以弯曲变形为主,缝间墙的变形类似于壁柱.在加载过程中,竖缝剪力墙刚度下降缓慢,利于与钢框架共同工作,适合在抗震区使用.【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(023)001【总页数】5页(P18-22)【关键词】竖缝剪力墙;混凝土非线性;抗震性能【作者】米旭峰【作者单位】江苏科技大学,土木与建筑工程学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】TU398+.2钢框架内嵌带竖缝的钢筋混凝土剪力墙(Steel Frame-reinforced Concrete Infill Slit Walled System， SF-CSW)是抗震结构采用的一种抗侧力结构体系[1].由于设置了竖缝，剪力墙的抗侧刚度大大减弱，克服了现浇整体剪力墙整体刚度大，地震力大的缺点.缝间墙是高宽比约为2的压弯剪混凝土构件，在地震作用下，缝间墙产生大量的细微斜裂缝[2-3]，开裂后产生的混凝土体积膨胀使竖缝剪力墙内产生压力，限制了裂缝宽度的发展，克服了整体现浇剪力墙在地震作用下裂缝开展集中、裂缝宽度大、破坏部位集中、耗能能力差及延性差的缺点[4].钢框架内嵌带竖缝剪力墙的层间抗侧刚度，在开始阶段主要由混凝土部分提供，试验表明缝间墙裂缝开展均匀，说明各部分混凝土及其内配的钢筋受力均匀，能够发挥各部分的耗能并为结构提供阻尼的作用[2-3].由于裂缝开展分布广，且剪力墙和钢框架柱之间留有缝隙，因此层间变形能力大，延性较好.在变形较大的中后期，混凝土部分刚度减弱，钢框架抵抗地震作用的份量增大，因此具有很好延性的钢框架是抗震的第二道防线.在罕遇地震作用下产生很大侧移时，剪力墙对角线的两个角部和钢柱翼缘接触，使得混凝土在对角线方向产生斜压，和钢框架一起为整体结构提供了确保大震不倒所需要的后期抗侧刚度.但当材料进入非线性状态后，竖缝剪力墙的力学性能变化较大，混凝土开裂及其扩展的过程以及开裂膨胀产生的约束轴力都将直接影响结构的刚度、延性和耗能.所以在研究带竖缝剪力墙性能时，必须考虑混凝土材料的非线性对结构造成的影响，包括混凝土的开裂和材料的屈服.目前该类试验很少，只有文献[2-3]中略微涉及，且试件都是单层的无框竖缝剪力墙.然而钢框架内嵌带竖缝剪力墙在水平荷载作用下的工作性能和钢框架在受力过程中与竖缝剪力墙之间的关系，未见相关文献报道.因此文中采用ANSYS软件模拟钢筋混凝土竖缝剪力墙在水平荷载作用下的性能，分析竖缝剪力墙的裂缝开展规律，并研究竖缝剪力墙与钢框架共同工作的性能，以及混凝土开裂后框架与剪力墙之间剪力的分配关系.1 钢筋混凝土有限元模型1.1 建模方式混凝土材料采用Wilkiam-Warnke五参数破坏准则与理想弹塑性屈服准则，考虑混凝土受拉开裂与受压屈服,采用分离式钢筋混凝土模型，将混凝土单元与钢筋单元相同坐标的节点合并，即不考虑钢筋在混凝土中的相对滑动对结构性能的影响[5-7].1.2 算例验证试验过程及试件参数根据哈尔滨建筑大学的竖缝剪力墙试验结果[3]，首先验证ANSYS程序在计算竖缝剪力墙非线性性能的适用性.取出试验中的一组试件W-2进行模拟分析，试件的外形如图1所示.在竖缝剪力墙中，横向箍筋采用φ 6的一级钢筋，间距200 mm；纵向拉筋采用φ10的一级钢筋，钢筋的弹性模量Es=206000 N/mm2，泊松比νs=0.3，抗拉强度fy=235 N/mm2，其中墙中的纵向拉筋与竖缝之间的距离as=34 mm.根据文献[3]中试件的外形以及采用的加载方式，建立竖缝剪力墙有限元模型如图2所示(U代表约束,F代表荷载,CP代表耦合).图1 试件W-2的外形图(单位：mm)Fig.1 Test piece W-2图2 竖缝剪力墙模型图Fig.2 Model of the slits-wall从图2中可以看出，在有限元建模中首先约束墙板底部的UX,UY和UZ方向的自由度，约束墙板顶部节点的竖向位移UY，同时耦合节点水平方向UX的位移.在墙板顶部的节点上均匀地施加单向水平荷载，直至墙体破坏为止.根据试验数据，混凝土实测的抗压强度fck=19.3 N/mm2，抗拉强度ftk=1.93 N/mm2.在有限元模型中，将混凝土与钢筋分开建模，混凝土采用SOLID65单元，钢筋采用LINK8单元.计算结果如图3所示.可以看出，计算所得竖缝剪力墙的承载能力F=241.67 kN，而实测极限承载能力F=245 kN，两者结果非常接近.图3 试件W-2的荷载位移曲线Fig.3 Load-displacement curve of W-2当F=241.67 kN时，墙体的混凝土产生了大量的裂缝、钢筋出现了屈服，导致结构发生破坏，这与试验的破坏形式一致.但从位移对比可以发现，试验中剪力墙的最大位移Δ=15.6 mm，而有限元分析中位移为Δ=2.48 mm.造成这种情况有多种原因，主要有：① 混凝土本构关系复杂，没有一种本构模型能够很好地解决所有的问题.② 在ANSYS有限元分析混凝土时，当同时考虑混凝土的拉裂与压碎时，程序的收敛性很差.因为计算中会出现混凝土的假压碎现象，此时结构可通过闭合裂缝传递来承受荷载.这种现象通过泊松效应常常发生在与大量开裂应变垂直的未开裂的方向上，同样也会在压碎的积分点上出现，输出的塑性和蠕变应变值来自于先前子步的收敛.而且，当裂缝产生后，弹性应变的输出量就包含了开裂应变，而单元开裂或压碎后失去的抗剪作用将不能被传递到钢筋上(因为钢筋单元没有抗剪刚度)，最终导致结构发生破坏.当F=241.67 kN时，竖缝周边的墙体已经屈服或开裂，此时试件W-2进入塑性阶段，这点也可从构件的荷载位移曲线中得出.在整个加载过程中，荷载位移曲线的斜率逐渐减小，表明由于竖缝,使得墙板中的裂缝分布广，刚度下降的比较缓慢.由图4可知，竖缝的存在使得墙板产生应力集中，裂缝首先出现在竖缝角部，然后随着荷载的增加，裂缝沿45°方向在墙板中延伸，这与图5的应力分布图一致.墙板应力大的区域，其裂缝开展大，裂缝数量多，并且图4的裂缝与试验结果相一致.图4 试件W-2的裂缝开展图Fig.4 Cracks development of W-2综上所述，ANSYS有限元程序能较好地模拟竖缝剪力墙进入裂缝大幅度扩展前的力学性能，并能较准确地预测裂缝出现的位置、开展的过程以及钢筋应力的分布，得出墙体的最大承载能力V，为试验与设计提供部分理论依据，用于进一步的结构分析.图5 水平荷载F=241.67kN时竖缝剪力墙Mises应力分布图Fig.5 Mises stress of silts-wall at F=241.67kN2 单层框架剪力墙结构分析由于现有试验只针对单层竖缝剪力墙，而实际中都采用钢框架与竖缝剪力墙共同工作，抵抗水平荷载的作用.因此，有必要研究钢框架内嵌钢筋混凝土竖缝剪力墙结构在水平荷载作用下的性能.取日本的三井物产总社大厦标准层剪力墙进行分析[1]，如图6所示.在竖缝剪力墙板中配置两种钢筋：① 在竖缝周边配置了两根拉筋，直径为19,16 mm；② 在墙板中配置了间距为60 mm的纵横向分布筋，直径为10 mm.钢筋的Es=206000 N/mm2，νs=0.3， fy=235 N/mm2.墙板厚度t=150 mm，采用C30混凝土，弹性模量Ec=30000 N/mm2，泊松比νc=0.2， fck=20.1 N/mm2.梁和柱的尺寸分别为HN800×300×14×26和HN588×300×12×20(单位：mm)，其钢材Es=206000 N/mm2，νs=0.3， fy=345 N/mm2.图6 三井物产总社大厦钢框架带竖缝剪力墙外形图(单位：mm)Fig.6 Steel frame-reinforced concrete infill slit walled system in MITSUI high-rise building取单层钢框架剪力墙建立模型，模型中的混凝土选用了SOLID65，钢框架选用SOLID45，钢筋选用LINK8模拟.钢框架与钢筋的材料采用理想弹塑性模型，混凝土的材料模型与上文相同(图7)，框架底部与竖缝剪力墙底部为完全约束(即约束UX，UY，UZ自由度).根据文献[8]，为满足竖缝剪力墙设计要求，将墙板上端与钢梁的普通孔螺栓连接改为竖向椭圆孔螺栓连接，但墙板左右两端连接仍使用普通孔螺栓连接.因此将墙板顶部与钢梁下翼缘单元节点耦合UX方向自由度，对于墙板两端连接处还需与钢梁下翼缘的UY方向自由度耦合.同时，墙板中段与钢梁下翼缘耦合UX方向自由度，并约束其UY方向自由度.水平荷载均匀地施加在钢梁顶部，并耦合上翼缘的UX方向自由度.图7 钢框架竖缝剪力墙结构有限元模型图Fig.7 Model of SF-CSW计算得到结构荷载-位移曲线、剪力墙应力图和墙板裂缝开展图，如图8～10所示.图8 荷载位移曲线Fig.8 Load-displacement curve图9 当水平荷载F=2467.7kN时,竖缝剪力墙的Mises应力分布Fig.9 Mises stress distribution of slits-wall at F=2467.7kN从图8的结构荷载位移曲线中可以看出，曲线的斜率在不断减小，表明结构的抗侧刚度在整个加载过程中一直在下降.当荷载达到一定程度时，墙体的混凝土出现开裂，但裂缝的开展速度以及数量都较缓慢，刚度下降的速度也很慢.同时，墙体主要以弯曲变形为主，其裂缝的开展由于受到钢框架约束，没有产生斜向大裂缝.在计算中，当荷载达到F=2467.7 kN时，墙体出现了大量的裂缝，同时框架节点处中出现塑性铰；结构成为机构，不能继续承担荷载而发生破坏.图9显示了当F=2467.7 kN时，墙体的Mises应力分布.从应力分布可得，剪力墙的整体变形是以弯曲变形为主，每一个缝间墙的变形方式与柱相同.当混凝土竖缝剪力墙承担水平荷载时，裂缝对于结构整体性能的影响是最大的，因此分别取水平荷载F=600，2467.7 kN时裂缝的开展情况，如图10所示.a) F=600 kNb) F=2467.7 kN图10 竖缝剪力墙裂缝开展图Fig.10 Cracks development of slits-wall从图10得出，随着水平荷载增加，竖缝剪力墙裂缝的数量逐渐增加.但裂缝开展小、分布广，主要分布在竖缝周围以及缝间墙上.表明SF-CSW具有很好的延性，可满足结构水平刚度要求，同时不丧失地震时所需的承载能力.当承受强震作用，竖缝剪力墙随着裂缝开展逐步降低自身抗侧刚度，达到与钢框架共同工作的目的，并通过混凝土的开裂消耗地震能量，从而提高整体结构耗能能力.从有限元分析中可以得出，随着水平荷载的增加，竖缝剪力墙中的裂缝增加、抗侧刚度下降，因此框架与剪力墙之间的剪力分配关系也会相应地发生变化.取结构分别承受水平荷载为600，1200,1800，2467.7kN时钢框架与竖缝剪力墙承担的水平剪力分配关系，如图11所示(图中A，B，C，D分别代表了水平荷载为600,1200,1800,2467.7kN)从图11中可得，在整个加载过程中，竖缝剪力墙的抗侧刚度缓慢下降，所分配到的剪力比重逐渐下降，图中A点竖缝剪力墙所占剪力比重为0.88，到D点比重下降为0.824.但对比图10a)与b)，可发现后者图中裂缝数量与变形要远远大于前者，所以整个加载过程中，墙体产生大量的细小裂缝并没有使得墙体的刚度明显下降，显示出SF-CSW结构具有柔性结构的特点.图11 钢框架与竖缝剪力墙剪力分配比Fig.11 Shear force distribution ratio of steel frame and silts-wall3 结论利用ANSYS程序对单层竖缝剪力墙以及三井物产总社大厦中的SF-CSW结构进行了单调加载的计算分析.以此为基础，分析了竖缝剪力墙结构在水平荷载作用下的裂缝开展规律、应力分布图以及框架剪力墙剪力分配比，得出以下结论：1) 竖缝剪力墙在加载过程中，首先在竖缝附近发生开裂，随水平荷载增加，裂缝数量增加，但主要分布在缝间墙上，实体墙部分的裂缝相对较少.在整个过程中，没有出现大的斜裂缝，而以细小裂缝为主，这主要由于竖缝剪力墙承担了由于自身开裂膨胀而产生的约束轴力.2) 从竖缝剪力墙应力图与裂缝图可以得出，由于竖缝的存在，剪力墙的变形以弯曲变形为主，缝间墙的变形类似于壁柱，因此竖缝剪力墙具有较好的延性和耗能能力.3) 加载过程中，竖缝剪力墙刚度下降缓慢，其承担的剪力占总剪力的比重无明显下降.表明墙体发生延性破坏，利于与钢框架共同工作，达到双重抗侧力结构体系的要求，适合在抗震区使用.参考文献[1] 中华人民共和国建设部. 高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ 99-98)[S]. 北京:中国建筑工业出版社，1998.[2] 武藤清. 结构物动力设计[M]. 藤家禄，译.北京：中国建筑工业出版社，1984.[3] 廉晓飞，邹超英. 带竖缝混凝土剪力墙板在低周反复荷载作用下的工作性能研究 [J]. 哈尔滨建筑大学学报，1996，29(1)：31-36.Lian Xiaofei, Zou Chaoying. Test research on the working behavior of RC shear panels with vertical seams under low-cyclic loading[J]. Journal of Harbin University of Civil Engineering and Architecture,1996, 29(1): 31-36.(in Chinese)[4] 赵国藩. 高等钢筋混凝土结构学[M].北京：机械工业出版社，2005.[5] 左晓宝. 带竖缝钢筋混凝土剪力墙的抗侧刚度分析[J]. 力学与实践，2003，25(3)：46-48.Zuo Xiaobao. The drift stiffness analysis of the reinforced concrete shearwall with vertical seams[J]. Mechanics and Engineering, 2003, 25(3): 46-48. (in Chinese)[6] Tong X, Schultz A E, Hajjar J F, et al. Seismic behavior of composite steel frame-reinforced concrete infill wall structural system[R]. Minnesota: Department of Civil Engineering, University of Minnesota, Report No. ST-01-2, Minneapolis(MN). 2001.[7] 陈琴. 高强钢筋混凝土非线性力学模型研究[J]. 华东船舶工业学院学报：自然科学版，2005，19(5)：31-35.Chen Qin. Research on nonlinear mechanical model of high strength reinforced concrete[J]. Journal of East China Shipbuilding Institute：Natural Science Edition, 2005, 19(5): 31-35.(in Chinese)[8] 童根树，米旭峰. 钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙的补充计算和构造要求[J]. 建筑结构学报，2006，27(5)：47-55.Tong Genshu, Mi Xufeng. Supplementary rules and detailing of steel frame-reinforced concrete infill slit wall system[J]. Journal of Building Structures, 2006, 27(5): 47-55.(in Chinese)。
钢板剪力墙抗震性能的试验研究
钢板剪力墙抗震性能的试验研究钢板剪力墙是一种由钢板和框架组成的结构体系，其通过钢板的面内受剪来抵抗水平地震作用。
为了深入了解其抗震性能，我们进行了一系列精心设计的试验。
试验中，首先需要确定合适的试件尺寸和构造。
试件的尺寸应能够反映实际结构中的受力情况，同时也要考虑试验设备的加载能力。
在构造方面，包括钢板的厚度、框架的梁柱尺寸和连接方式等，都需要根据实际工程中常见的形式进行设计。
加载方案是试验的关键环节之一。
通常采用拟静力加载，模拟地震作用下结构的往复水平位移。
加载过程中，逐渐增加荷载的大小和位移的幅度，观察试件的变形、破坏模式以及滞回性能。
在试验过程中，我们发现钢板剪力墙表现出了独特的抗震性能特点。
首先，其初始刚度较大，能够在地震初期有效地限制结构的水平位移。
随着荷载的增加，钢板逐渐进入屈服阶段，通过塑性变形耗散能量，表现出良好的耗能能力。
观察试件的变形情况可以发现，钢板在水平荷载作用下会发生局部屈曲，但这种屈曲并不一定导致结构的立即破坏。
相反，屈曲后的钢板仍能够继续承担荷载，并与框架协同工作，进一步提高结构的抗震能力。
通过对试验数据的分析，我们得到了钢板剪力墙的滞回曲线。
滞回曲线是评估结构抗震性能的重要指标，它反映了结构在反复加载过程中的荷载位移关系。
从滞回曲线可以看出，钢板剪力墙具有饱满的滞回环，这意味着其具有良好的耗能能力和抗震韧性。
然而，试验中也发现了一些问题。
例如，在某些情况下，钢板与框架的连接部位可能会出现过早的破坏，从而影响整个结构的抗震性能。
此外，钢板的厚度和框架的刚度匹配不当也可能导致结构的性能不理想。
为了进一步提高钢板剪力墙的抗震性能，我们可以从以下几个方面进行改进。
优化钢板与框架的连接方式，采用更可靠的节点构造，增强连接部位的承载能力和变形能力。
合理选择钢板的厚度和框架的刚度，使二者能够协同工作，充分发挥各自的优势。
此外，还可以考虑在钢板上设置加劲肋或者采用组合钢板剪力墙等形式，进一步提高结构的刚度和耗能能力。
钢板 混凝土组合剪力墙的抗震性能有限元分析
1、该结构具有较高的承载力和抗侧刚度，能够有效抵抗地震作用，减少结构 变形。
2、在地震过程中，该结构的能量耗散能力较强，能够吸收并分散地震能量， 降低结构损伤程度。
3、与普通剪力墙相比，两边连接钢板混凝土组合剪力墙的位移和加速度响应 较小，能够减轻地震作用对结构产生的影响。
3、与普通剪力墙相比
1、承载能力：通过分析不同地震载荷下的位移和内力分布情况，评估钢板剪 力墙的承载能力和稳定性。
2、延性性能：分析钢板剪力墙在不同地震载荷下的变形行为和能量吸收能力， 评估其延性性能和耗能机制。
3、刚度性能：分析钢板剪力墙在不同地震载荷下的刚度变化情况，评估其刚 度性能和抗侧能力。
4、薄弱环节：通过分析有限元模型中的应力集中区域和能量分布情况，找出 钢板剪力墙的薄弱环节和潜在破坏路径。
实验结果表明，在相同震级下，两边连接钢板混凝土组合剪力墙的位移和加速 度响应均小于普通剪力墙，表现出更好的抗震性能。此外，该结构在地震作用 下的能量耗散能力也较强，能够有效吸收地震能量，减轻结构损伤。
有限元分析
为了进一步深入研究两边连接钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能，本次演示采 用了有限元分析方法。在有限元模型中，根据实验试件的设计尺寸和材料参数 建立了精细的模型，并采用了可靠的边界条件模拟地震工况。
1、模型建立：采用商业有限元软件建立钢板—混凝土组合剪力墙的有限元模 型。该模型包括钢板和混凝土两部分，其中钢板采用四边形壳单元模拟，混凝 土采用三维实体单元模拟。
2、材料参数选取：根据实验数据，选取钢板和混凝土的材料参数，包括弹性 模量、泊松比、密度、屈服强度等。
3、边界条件和加载条件：在有限元模型中设置相应的边界条件和加载条件， 以模拟实际工况下的地震作用。
钢筋混凝土剪力墙抗震性能及尺寸效应试验研究
钢筋混凝土剪力墙抗震性能及尺寸效应试验研究目录一、内容描述 (2)1. 研究背景和意义 (3)1.1 钢筋混凝土剪力墙结构的重要性 (3)1.2 抗震性能研究的必要性 (5)1.3 尺寸效应研究的意义 (6)2. 研究现状及发展趋势 (7)2.1 国内外研究现状 (8)2.2 发展趋势与挑战 (10)二、试验方案与装置 (11)1. 试验目的与方案制定 (12)1.1 试验目的明确 (13)1.2 方案制定流程 (14)2. 试验装置与材料性能 (14)2.1 试验装置介绍 (15)2.2 材料性能参数 (16)三、钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验 (17)1. 试验过程与实施步骤 (18)1.1 试件制作与安装 (20)1.2 加载制度与数据收集 (20)1.3 试验现象记录与分析 (21)2. 抗震性能分析 (22)2.1 破坏形态分析 (23)2.2 承载能力分析 (25)2.3 变形性能分析 (25)四、钢筋混凝土剪力墙尺寸效应试验 (27)一、内容描述本研究旨在探讨钢筋混凝土剪力墙的抗震性能及其尺寸效应，通过对现有国内外相关规范和标准的研究，分析了剪力墙的设计原则、构造要求和技术措施。
在此基础上，提出了一种新型的钢筋混凝土剪力墙结构设计方法，以提高其抗震性能。
通过对比试验研究，验证了新型设计方法的有效性。
为了更全面地了解剪力墙的抗震性能，本研究还从尺寸效应的角度对其进行了深入探讨。
通过对比不同尺寸的剪力墙在地震作用下的受力性能，揭示了尺寸效应对剪力墙抗震性能的影响规律。
还对剪力墙的抗震性能与尺寸效应之间的关系进行了定量分析，为优化剪力墙结构设计提供了理论依据。
结合实际工程案例，对新型设计方法和尺寸效应的影响进行了实证验证。
通过对实际工程中剪力墙的抗震性能测试，验证了新型设计方法的有效性和尺寸效应对剪力墙抗震性能的影响程度。
本研究从多个角度对钢筋混凝土剪力墙的抗震性能及其尺寸效应进行了全面、系统的探讨，为提高剪力墙结构的抗震性能提供了理论支持和实用方法。
《2024年M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析》范文
《M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断发展，M型钢-混凝土组合剪力墙因其良好的力学性能和优越的抗震能力，在高层建筑中得到广泛应用。
为了更好地理解其抗震性能，本文采用有限元分析方法，对M型钢-混凝土组合剪力墙的抗震性能进行深入研究。
二、M型钢-混凝土组合剪力墙概述M型钢-混凝土组合剪力墙是一种新型的建筑结构形式，其由M型钢和混凝土组成，具有较高的承载能力和良好的抗震性能。
M型钢的优良力学性能和混凝土的高强度使得这种结构形式在高层建筑中得到广泛应用。
三、有限元分析方法有限元分析方法是一种有效的工程分析手段，可以模拟复杂的物理现象。
在本文中，我们采用有限元分析软件对M型钢-混凝土组合剪力墙进行建模和分析，以研究其抗震性能。
四、模型建立与参数设置我们建立了M型钢-混凝土组合剪力墙的有限元模型，并设置了合理的参数。
模型中考虑了M型钢和混凝土的力学性能、连接方式、边界条件等因素。
同时，我们还设置了不同的地震波和地震烈度，以模拟不同的地震环境。
五、结果与分析1. 应力分布：在地震作用下，M型钢和混凝土均承受了较大的应力。
M型钢主要承受拉应力，而混凝土则主要承受压应力。
在剪力墙的拐角处和连接处，应力集中现象较为明显。
2. 变形情况：在地震作用下，M型钢-混凝土组合剪力墙发生了较大的变形。
变形主要集中在剪力墙的拐角处和连接处，但整体上剪力墙仍保持了较好的稳定性和承载能力。
3. 抗震性能：在不同地震波和地震烈度的作用下，M型钢-混凝土组合剪力墙均表现出了良好的抗震性能。
即使在强烈的地震作用下，剪力墙仍能保持较好的稳定性和承载能力。
六、结论通过有限元分析，我们得出以下结论：1. M型钢-混凝土组合剪力墙在地震作用下具有较好的应力分布和变形情况，整体上保持了较好的稳定性和承载能力。
2. M型钢和混凝土的优良力学性能使得这种剪力墙具有较好的抗震性能，尤其是在强烈的地震作用下仍能保持较好的稳定性。
内置钢板混凝土连梁与混凝土剪力墙节点性能研究
●
【参考文献】
［责任编辑：张慧］
●
（上接第 378 页）4 减轻沥青路面裂缝的措施
根据规范， 通过路面结构设计和厚度计算可以满足沥青路面强度 和承载能力要求，基本解决荷载型裂缝产生的问题。 对于如何避免或减 轻非荷载型裂缝的产生，应从设计与施工两个方面来进行考虑。 4．1 设计方面 4．1．1 在进行半刚性路面设计时，首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数 和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。 4．1．2 选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。 在缺少优质沥青的情 况下，应采取改善沥青性质的措施。 4．1．3 在稳定度满足要求的前提下， 优先选用针入度较大的沥青做沥 青面层。 4．1．4 沥青面层采用密实型沥青混凝土。 4．1．5 采用合适的沥青面层厚度， 确保半刚性基层在使用期间一般不
2 节点试件模拟
2.1 试件基本情况 为了对比内置钢板混凝土连梁和普通钢筋混凝土连梁与剪力墙
节点的抗震性能，设计两组试件，混凝土强度均为 C30。 由于实际工程 中多数连梁跨高比较小且发生剪切破坏，故本文将两组试件连梁的跨 高比定为 1.5，连梁截面宽度与墙厚均取 200mm，连 梁 高 度 为 600mm， 连梁跨度为 900mm。 模拟时取半跨， 剪力墙尺寸定为 2200 1600 200 （单位：mm）；试件 JD-1 的梁为普通钢筋混凝土连梁，由于对试件施加 低周往复荷载和位移。 故连梁上下部均采用 216 的受力钢筋，箍筋为 8@100。 由于梁高较大，在梁中部设置了四根 12 腰筋。 混凝土剪力墙 的配筋形式按照《混 凝 土 结 构 设 计 规 范 》[4]对 剪 力 墙 的 要 求 ，在 墙 肢 两 端设置边缘约束构件。 本次试件按构造边缘构件设计，边缘构件的宽 度为 400mm。剪力墙边缘约束构件的纵筋按双排布置，每排 2 根 16 纵 筋，箍筋为 8@150。 墙肢的非约束部分设置双层的水平与竖向分布钢 筋，水平分布钢筋与竖向分布钢筋均采用 8@150。 试件 JD-2 的尺寸和 配 筋 情 况 与 试 件 JD-1 相 同 ， 不 同 之 处 是 设 置 了 钢 板 ， 钢 板 采 用 Q345B，高 400mm，厚 10mm，钢板的锚固长度取板高的 1.5 倍 ，通 过 在 钢板上设置抗剪栓钉提高钢板与混凝土的粘结性。 2.2 有限元模型的建立 2.2.1 单元类型
钢筋混凝土剪力墙的抗震性能试验研究
钢筋混凝土剪力墙的抗震性能试验研究一、引言钢筋混凝土结构是目前建筑结构中应用最广泛的一种结构形式，其主要特点是承载能力强、刚度大、耐久性好等优点，因此在地震区的建筑设计中广泛应用。
而钢筋混凝土剪力墙作为一种常用的抗震构件，具有良好的抗震性能，其抗震能力直接关系到建筑的安全性，在实际工程中应用较为广泛。
本文旨在对钢筋混凝土剪力墙的抗震性能进行试验研究，为相关建筑设计提供参考。
二、试验材料和试验方法1.试验材料本试验选取了5个不同尺寸的钢筋混凝土剪力墙进行试验研究，其中包括了不同墙厚和不同配筋率的剪力墙。
试验材料的混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB335级别的钢筋。
2.试验方法本试验采用了静力加载试验方法，即将钢筋混凝土剪力墙置于试验台上，通过加荷器施加恒定的水平力进行加载，测定其变形和承载力等参数。
三、试验结果与分析1.单墙试验结果通过单墙试验可以得到如下结果：（1）剪力墙的破坏形态主要为剪切破坏和挤压破坏，其中剪切破坏发生在墙板周围，挤压破坏发生在墙板内部。
（2）剪力墙的承载力主要受到墙板的抗剪承载力和剪力墙纵向加劲筋的约束作用，其中抗剪承载力是影响承载力的主要因素。
（3）剪力墙的承载力与墙板厚度、钢筋配筋率、纵向加劲筋的数量和间距等因素有关，其中墙板厚度和钢筋配筋率的增加可以提高墙体的承载力，而纵向加劲筋数量和间距的增加可以提高墙体的刚度和稳定性。
2.组合墙试验结果通过组合墙试验可以得到如下结果：（1）组合墙的抗震性能优于单墙，主要原因是组合墙的竖向加劲筋可以提高墙体的稳定性和刚度，从而提高墙体的抗震能力。
（2）组合墙的墙板厚度、钢筋配筋率、纵向加劲筋数量和间距等因素对其抗震性能有明显影响，其中墙板厚度和钢筋配筋率的增加可以提高墙体的承载力和刚度，而纵向加劲筋数量和间距的增加可以提高墙体的稳定性和抗震性能。
四、结论通过对钢筋混凝土剪力墙的抗震性能进行试验研究，可以得到如下结论：（1）剪力墙的抗震性能优良，其承载力主要受到墙板的抗剪承载力和剪力墙纵向加劲筋的约束作用。
钢板剪力墙的抗震设计与应用研究
钢板剪力墙的抗震设计与应用研究摘要：根据当下钢板剪力墙在实际中的应用现状，针对钢板剪力墙的设计与应用进行分析与探讨，最后进行简单的总结与思考。
关键词：钢板剪力墙；抗震；设计；现状；措施随着经济的发展与城市规模的扩大，为更好的满足居民的居住需求，大规模的建筑得以兴建。
针对剪力墙的设计，关系到建筑的主体结构的稳定与建筑功能的实现，同时对于建筑抗震能力有着很大的关系。
随着建筑技术以及施工管理水平的提升，科学的、规范的剪力墙抗震设计为建筑的结构安全有了更好的保障。
但是，在实际应用中，出现了不少问题，需要对钢板剪力墙的抗震设计进行探讨与研究，以提高钢板剪力墙的抗震设计与应用水平。
一、关于剪力墙的基本概述剪力墙一般又可以称之为抗风墙以及抗震墙，或者被称之为结构墙。
其是指在建筑物中，对风荷载以及地质作用力起主要承受能力的墙体。
当下，随着混凝土技术水平的提高，建筑领域内剪力墙的主体结构采用混凝土材料制造。
主要可以分为平面剪力墙以及平面剪力墙[1]。
（一）平面剪力墙的抗震基本介绍平面剪力墙的主要应用范围包括升板结构、无梁楼盖体系以及钢筋混凝土框架结构。
在进行平面剪力墙的施工时，为了能够增加建筑结构的整体强度、墙体的刚度以及对倒塌的抵抗能力，通常要在剪力墙的某些部位进行浇筑或者是预制装配钢筋混凝土，以提高建筑整体质量。
也可以在施工中将剪力墙与周边梁以及柱同时进行浇筑作业，以达到建筑的优质整体效果。
（二）筒体剪力墙的抗震基本介绍筒体剪力墙一般适用于高层建筑，在超高层建筑中使用较为广泛，也会在建筑的高耸结构以及悬吊结构中进行使用。
为了达到筒体剪力墙更好的抗震效果，剪力墙的使用材料也是钢筋混凝土。
与平面剪力墙相比，筒体剪力墙能够承受更大的水平荷载力。
因此，在地震区域进行建筑的建设中，通常都会采用筒体剪力墙（附表：钢筋混凝土混合结构房屋适用的最大高度）。
表：钢筋混凝土混合结构房屋适用的最大高度二、钢板剪力墙的抗震设计模型分析钢板剪力墙作为新型的抗测力体系，其良好的性能在多种建筑类型中得到广泛应用。
《2024年M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析》范文
《M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析》篇一一、引言随着现代建筑技术的发展，M型钢-混凝土组合剪力墙作为新型结构体系，因其具有优越的抗震性能和结构性能，在高层建筑、桥梁等大型建筑结构中得到了广泛应用。
本文将采用有限元分析方法，对M型钢-混凝土组合剪力墙的抗震性能进行深入研究，旨在为该结构体系的设计与优化提供理论依据。
二、M型钢-混凝土组合剪力墙结构特点M型钢-混凝土组合剪力墙是由钢筋混凝土墙体与M型钢组成，具有以下特点：1. 良好的抗震性能：M型钢的加入增强了结构的整体性和稳定性，使得结构在地震作用下具有较好的抗震性能。
2. 优越的结构性能：M型钢与混凝土共同作用，使得结构具有较高的承载能力和抗弯能力。
3. 施工方便：M型钢与混凝土可以同时浇筑，施工方便快捷。
三、有限元分析方法有限元分析方法是一种基于数学和物理原理的数值计算方法，通过将连续体离散化，将复杂的结构问题转化为简单的数学问题。
本文将采用有限元分析软件对M型钢-混凝土组合剪力墙进行建模和分析。
四、模型建立与参数设置1. 模型建立：根据实际工程情况，建立M型钢-混凝土组合剪力墙的三维有限元模型。
2. 参数设置：设定地震波、地震烈度、材料参数等，以便进行不同工况下的抗震性能分析。
五、结果分析1. 位移分析：通过有限元分析，得到M型钢-混凝土组合剪力墙在地震作用下的位移情况。
结果表明，该结构体系具有较好的位移控制能力，能够有效减少结构位移。
2. 应力分析：分析M型钢和混凝土的应力分布情况，结果表明，M型钢与混凝土共同作用，应力分布均匀，增强了结构的整体性和稳定性。
3. 耗能能力分析：通过能量耗散曲线和滞回曲线等数据，分析该结构体系的耗能能力。
结果表明，该结构体系具有良好的耗能能力，能够有效吸收地震能量。
4. 不同参数对抗震性能的影响：分析不同参数（如M型钢的截面尺寸、配筋率等）对结构抗震性能的影响。
结果表明，合理设置参数能够进一步提高结构的抗震性能。
《2024年M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析》范文
《M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析》篇一一、引言近年来，随着城市化进程的加速，建筑结构不断向着大型化、复杂化的方向发展。
在此背景下，M型钢-混凝土组合剪力墙以其优越的抗震性能、高强度、高韧性等优点被广泛应用于高层建筑和超高层建筑中。
为了进一步研究M型钢-混凝土组合剪力墙的抗震性能，本文采用有限元分析方法进行深入研究，以期为相关工程设计提供参考依据。
二、M型钢-混凝土组合剪力墙概述M型钢-混凝土组合剪力墙是一种新型的组合结构形式，其由M型钢和混凝土组成，通过焊接或螺栓连接等方式将两者紧密结合在一起。
这种结构形式具有较高的承载能力和良好的抗震性能，能够有效地抵抗地震等自然灾害带来的破坏。
三、有限元分析方法有限元分析方法是一种基于数学和物理原理的数值计算方法，通过将复杂的结构离散化，对每个离散单元进行分析和求解，从而得到整个结构的性能参数。
在本文中，我们采用有限元分析软件对M型钢-混凝土组合剪力墙进行建模和计算，通过输入材料的力学性能参数、边界条件等，对结构进行动态模拟和分析。
四、模型建立与参数设置在进行有限元分析时，首先需要建立合理的模型。
我们根据M型钢-混凝土组合剪力墙的实际尺寸和材料性能，建立了三维有限元模型。
在模型中，M型钢和混凝土分别采用合适的单元类型进行模拟，同时考虑了材料非线性和几何非线性等因素的影响。
此外，我们还设置了合理的边界条件和加载方式，以模拟实际地震作用下的结构响应。
五、结果分析通过对M型钢-混凝土组合剪力墙进行有限元分析，我们得到了结构在地震作用下的位移、应力、应变等性能参数。
分析结果表明，M型钢-混凝土组合剪力墙具有良好的抗震性能，能够有效地抵抗地震作用带来的破坏。
在地震作用下，M型钢和混凝土能够协同工作，共同抵抗外力作用，保证结构的稳定性和承载能力。
此外，我们还发现，在设计中合理选择M型钢和混凝土的尺寸和配比，能够进一步提高结构的抗震性能。
六、结论与展望通过本文的有限元分析，我们得出以下结论：M型钢-混凝土组合剪力墙具有良好的抗震性能和高强度、高韧性等优点；M型钢和混凝土能够协同工作，共同抵抗外力作用；在设计中合理选择M型钢和混凝土的尺寸和配比，能够进一步提高结构的抗震性能。
内置钢板-C80混凝土组合剪力墙抗震性能研究
内置钢板-C80混凝土组合剪力墙抗震性能研究近年来,我国高层建筑发展迅速,各种高层、超高层建筑不断涌现。
内置钢板-混凝土组合剪力墙因其具有承载力高、延性好、耗能能力强等优点,满足高层建筑对结构构件强度、刚度等性能的高要求。
高强混凝土的采用具有节材、可有效减小结构构件的截面尺寸,增加建筑的使用空间等优点,将成为高层建筑领域的优选材料。
将高强混凝土应用于内置钢板-混凝土组合剪力墙,能够充分发挥钢、混凝土组合的优势,可提高剪力墙的承载力、减小剪力墙截面面积并具有较大的抗侧刚度,提高建筑结构综合抗震性能,具有广泛的应用前景。
但因缺乏高强混凝土应用于内置钢板-混凝土组合剪力墙的研究成果和工程实践经验,使得对高强混凝土的认识和理解不同,限制了高强混凝土的应用。
本文采用试验研究与理论分析相结合的方法,对配置混凝土强度等级为C80的内置钢板-混凝土组合剪力墙试件在往复荷载作用下的滞回性能进行分析,研究其承载能力、刚度、延性、耗能能力和破坏特征。
根据试验研究及分析结果,提出内置钢板-混凝土组合剪力墙设计建议。
论文具体完成了以下内容:(1)共完成了30个剪力墙试件试验研究,其中包括20个剪跨比为1的试件和10个剪跨比为2的试件。
系统分析了轴压比、墙身钢板含钢率、墙身分布钢筋配筋率及间距等对试件的承载力、刚度、变形能力、滞回耗能能力及破坏特征的影响。
研究结果表明:内置钢板能有效提高剪力墙的抗侧刚度、承载力和耗能能力;内置钢板-剪力墙的设计轴压比限值可取为0.50;在保证一定构造措施下,C80高强混凝土在试件中能够充分发挥其强度,并不影响试件所需的变形能力。
(2)采用基于修正斜压场理论的VT2程序进行内置钢板-混凝土组合剪力墙的非线性有限元分析,从应力-应变层次出发,对这种试件在模拟地震作用的低周反复加载试验条件下的受力机制和受力全过程进行了更为深入的模拟分析,并与试验结果进行对比。
从每个试件的对比结果看,VT2计算得到的荷载-位移曲线与试验滞回曲线吻合度较高,钢筋混凝土有限元单元受压及受拉破坏位置、形态、裂缝走向均与试验结果近似,具有较高的准确性。
钢框架—内藏钢板支撑剪力墙结构抗震性能研究的开题报告
钢框架—内藏钢板支撑剪力墙结构抗震性能研究的开题报告一、选题背景随着城市化进程的加速，高层建筑越来越多地出现在城市中心。
建筑的抗震性能是高层建筑设计中不可忽视的一个方面，其中钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构被广泛应用于高层建筑，因其具有结构可靠、施工便捷、经济性高等优点。
然而，该结构在承受强震作用时是否能够保证其安全性及剪力墙是否能够发挥减震隔震效果，仍需深入研究。
二、研究目的本次研究旨在探讨钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构在强震作用下的抗震性能，具体目的包括：1. 了解钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构的结构特点及设计原则。
2. 分析该结构在强震作用下的受力情况，求解结构受力性能参数。
3. 针对不同地震作用下的结构抗震性能，通过数值模拟或试验验证，探讨剪力墙对结构的减震隔震效果。
4. 提出结构抗震加固措施，提高结构抗震能力。
三、研究方法1. 理论研究：通过文献调阅和分析，了解钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构的设计原则及受力情况。
2. 数值模拟：采用现有的结构分析软件，对不同地震条件下的结构受力情况进行模拟。
3. 试验验证：设计试验模型并进行试验，验证模拟结果的可靠性。
四、研究内容及进度安排1. 钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构的结构特点及设计原则（4周）。
2. 结构受力情况的分析、参数求解及抗震性能评估（6周）。
3. 结构抗震性能的数值模拟与分析（8周）。
4. 设计试验模型并进行试验验证（12周）。
5. 研究结果的分析及结论总结（4周）五、预期成果1. 对钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构的结构特点及设计原则进行了较全面的介绍。
2. 分析了该结构在不同地震作用下的受力情况，求解出了结构受力性能参数，评估了结构抗震性能。
3. 运用现有的结构分析软件进行数值模拟，验证了结构的抗震性能。
4. 设计试验模型并进行试验验证，分析试验结果，提高结构抗震能力。
5. 对研究的结论及设计提出改进意见和建议。
钢板剪力墙的发展与研究现状
钢板剪力墙的发展与研究现状钢板剪力墙是一种新型的抗侧力结构，具有优异的抗震性能和施工效率。
本文系统地介绍了钢板剪力墙的发展历程、基本概念、优点及应用领域，总结了当前的研究现状和存在的问题，并展望了未来的发展方向和趋势。
随着高层建筑和地震工程的发展，对结构抗侧力的要求越来越高。
钢板剪力墙作为一种新型的抗侧力结构，具有优良的抗震性能和施工效率，得到了广泛和研究。
钢板剪力墙的发展可以追溯到20世纪初，当时主要用于军事工程和桥梁工程。
随着科技的进步，钢板剪力墙逐渐应用于高层建筑和地震工程中。
进入21世纪，钢板剪力墙在地震工程和高层建筑领域的应用越来越广泛，研究也越来越深入。
抗侧力性能优异：钢板剪力墙具有较高的抗侧刚度和承载能力，能够有效抵抗地震作用和风荷载。
施工效率高：钢板剪力墙可以采用工厂化生产，现场装配，缩短了施工周期，提高了施工效率。
节能环保：钢板剪力墙材料可回收利用，符合绿色建筑和可持续发展的要求。
适用范围广：钢板剪力墙适用于各种高层建筑和地震工程，具有广泛的应用前景。
高层建筑：作为一种新型的高层建筑抗侧力结构，钢板剪力墙在高层建筑中的应用越来越广泛。
地震工程：钢板剪力墙具有优异的抗震性能，在地震工程中得到广泛应用，为结构提供了更加可靠的安全保障。
其他领域：钢板剪力墙还广泛应用于桥梁工程、核电站、储液罐等特殊工程中，展示了其广泛的应用前景。
目前，钢板剪力墙的研究主要集中在以下几个方面：受力性能：对钢板剪力墙的受力性能进行研究，包括承载能力、变形性能等方面，以了解其工作机理和破坏模式。
优化设计：针对钢板剪力墙的设计进行优化，包括材料选择、截面设计、连接构造等方面，以提高其抗震性能和施工效率。
数值模拟：采用数值模拟方法对钢板剪力墙的性能进行模拟分析，以便更好地理解其工作性能和设计方法。
耐久性研究：对钢板剪力墙的耐久性进行深入研究，包括影响因素、检测方法、维护措施等方面，以保证其长期使用性能。
工程应用：结合具体工程应用案例，对钢板剪力墙的设计、施工及维护进行总结和经验教训的归纳，以便更好地推广应用。
钢筋混凝土墙体结构的抗震性能研究
钢筋混凝土墙体结构的抗震性能研究一、引言钢筋混凝土墙体结构是目前建筑结构中最常用的一种，其具有结构刚度好、承载能力大、抗震性能好等优点，是保障建筑安全的重要组成部分。
然而，由于建筑地区的差异以及建筑材料、结构设计等方面的不同，钢筋混凝土墙体结构的抗震性能存在差异，因此进行抗震性能研究具有重要意义。
二、钢筋混凝土墙体结构的抗震性能1.抗震性能分析钢筋混凝土墙体结构的抗震性能分析是对其受力特点、结构刚度和强度等进行分析，以确定其在地震中的表现。
一般来说，其抗震性能受以下因素影响：(1)墙体结构类型：不同墙体结构类型的抗震性能差异较大，如整体式墙体结构、梁板墙体结构、框架墙体结构等。
(2)墙体厚度：墙体厚度对抗震性能也有影响，一般来说，墙体厚度越大，抗震性能越好。
(3)墙体材料：墙体材料对抗震性能也有影响，如混凝土强度等。
(4)结构连接方式：墙体结构连接方式对抗震性能影响也较大，如梁柱连接方式、墙体连接方式等。
2.抗震性能指标钢筋混凝土墙体结构的抗震性能指标包括结构刚度、结构强度和结构稳定性等。
其中结构刚度是指结构在地震作用下的变形能力，结构强度是指结构在地震作用下的承载能力，结构稳定性是指结构在地震作用下的稳定能力。
三、钢筋混凝土墙体结构的抗震性能研究方法1.实验方法通过实验方法可以得到钢筋混凝土墙体结构在地震作用下的受力情况和变形情况，为抗震性能分析提供数据支持。
实验方法包括静力试验、动力试验和模拟试验等。
2.数值模拟方法数值模拟方法可以通过计算机模拟钢筋混凝土墙体结构在地震作用下的受力情况和变形情况，快速获取结构的抗震性能。
数值模拟方法包括有限元分析方法、分析方法等。
四、钢筋混凝土墙体结构的抗震性能提高措施1.增加墙体厚度墙体厚度是影响钢筋混凝土墙体结构抗震性能的重要因素之一，增大墙体厚度可以提高结构的抗震性能。
2.增加墙体强度墙体强度是影响钢筋混凝土墙体结构抗震性能的另一个重要因素，增加墙体强度可以提高结构的抗震性能。
剪力墙抗剪抗震的施工技术研究论文（五篇）
剪力墙抗剪抗震的施工技术研究论文（五篇）第一篇：剪力墙抗剪抗震的施工技术研究论文摘要：自我国迈入21世纪以来，城市建设的步伐愈发紧凑，高层建筑的数量不断增多，而钢筋混凝土的框架剪力墙结构是其主要的建筑结构。
本文分别先研究了框架剪力墙结构的抗剪、抗震，在明确剪力墙中各组成要素重要性的基础上讨论了剪力墙的施工技术要点，为高层建筑的施工质量和施工安全有一定的指导意义和理论意义。
关键词：建筑技术科学；框架剪力墙；施工技术0引言现代高层的剪力墙结构主要是由钢筋和混凝土组成，由于高层建筑物的自重大、质量要求高，而且在底部承受复杂的剪力和轴力等，所以底部剪力墙的抗震性能要求非常高。
剪力墙又是整个建筑承受荷载、风力或其他不可抗力的构件，所以对其抗剪性能也有很高的要求。
在设计满足以上两点要求的基础上，通过实际施工来达到设计的效果，这就要求施工技术过关。
所以，无论是设计的抗震、抗剪性能，还是施工的技术问题，都要严格要求，从而保证整个建筑的质量安全。
1剪力墙的抗震性研究1.1地震对剪力墙的影响我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带两个世界上最活跃的地震带，是一个多地震的国家。
在地震发生时，框架剪力墙结构的剪力墙承担约80%的水平地震作用。
但是剪力墙过少与过多都会影响到结构的抗震性能———剪力墙过少，将难以承担地震时的水平作用，但剪力墙过多，又会加大地震的额相应作用。
所以在设计时，根据抗震等级，如何优化剪力墙的数量，是一门比较高深的学问。
即使剪力墙的设计按照“强剪弱弯”的原则设计，但是当一些强地震突发，地震力足够大，造成剪力墙某一部位产生几种破坏。
因此剪力墙地段的变形和耗能水平必须成为重点参考目标。
1.2剪力墙优化我们先研究一下C60混凝土下，100厘米墙和150厘米墙以及墙内部是否安装钢板（3.5%的配置率）的轴压比在使用C60级别混凝土以及墙厚100厘米时候，在楼层接近80层时，剪力墙的轴压比已经超出了0.5，已经危及到了建筑物的安全性。
刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构体系的滞回性能及抗震设计对策
刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构体系的滞回性能及抗震设计对策刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构体系的滞回性能及抗震设计对策随着现代建筑技术的发展，抗震设计在建筑结构中的重要性日益凸显。
刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构体系作为一种新型的结构形式，具有较好的抗震性能，在城市中得到广泛应用。
本文将探讨刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构体系的滞回性能及相应的抗震设计对策。
首先，我们来了解一下刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构的特点。
该结构体系由斜撑作为框架的纵向支撑，与内填的钢筋混凝土剪力墙相互协同工作，形成一种稳定的整体结构。
这种结构体系具有刚度较大、承载力强、延性好等特点，能够有效地承受地震力的作用。
接下来，我们将重点研究该结构体系的滞回性能。
滞回性能是评估结构在地震作用下耗能能力和恢复能力的指标。
该结构体系的结构滞回曲线呈现出明显的凹陷与弯曲，能够在地震中吸收较大的能量。
此外，内填钢筋混凝土剪力墙的存在使得结构的整体刚度较大，起到抵抗侧向地震力的作用，提高了结构的耗能性能和抗震能力。
然而，刚性连接钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构体系在实际应用中仍存在一些问题。
首先是结构构造的复杂性，包括施工工艺的复杂性和细部连接的设计等方面。
其次是结构的刚度调整和滞回性能的统一性问题。
由于结构中不同部分的刚度差异较大，易导致结构在地震作用下出现不均匀的滞回曲线，进而影响结构的整体性能。
再次是梁柱节点的设计问题，梁柱节点是结构中最脆弱的部分，其设计应注重强度和延性的兼顾，以确保节点的抗震性能。
为了解决上述问题，我们提出了一些抗震设计对策。
首先，在结构设计中，应加强对细节连接的设计与施工监理，确保连接的可靠性和稳定性。
其次，应通过合理调整结构构件的刚度，提高结构的整体刚度一致性。
在设计节点时，要考虑节点的整体刚性及延性要求，采用合适的节点连接方式和增加连接钢筋的强度和延性，以提高节点的抗震性能。
钢板-混凝土组合剪力墙研究
钢板-混凝土组合剪力墙研究关键信息项：1、研究目的2、研究内容3、研究方法4、研究时间安排5、研究成果归属6、研究经费及支付方式7、违约责任8、保密条款11 研究目的本研究旨在深入探究钢板混凝土组合剪力墙的力学性能、抗震性能以及施工工艺等方面，为其在实际工程中的应用提供科学依据和技术支持。
111 具体目标包括但不限于：揭示钢板混凝土组合剪力墙在不同荷载条件下的受力机理和破坏模式。
优化钢板混凝土组合剪力墙的设计方法，提高其承载能力和抗震性能。
提出切实可行的施工工艺和质量控制措施，确保其施工质量和工程应用效果。
12 研究内容121 钢板混凝土组合剪力墙的材料性能研究对钢材和混凝土的物理力学性能进行测试和分析，确定其本构关系和强度指标。
研究不同类型钢材和混凝土的组合效果，以及对剪力墙性能的影响。
122 钢板混凝土组合剪力墙的构件性能研究进行单调加载和反复加载试验，研究剪力墙的承载能力、变形能力、耗能能力等力学性能指标。
分析钢板厚度、混凝土强度、连接件形式等因素对剪力墙性能的影响规律。
123 钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能研究建立剪力墙的数值模型，进行地震作用下的动力分析，研究其抗震响应和破坏机制。
提出基于性能的抗震设计方法和抗震构造措施。
124 钢板混凝土组合剪力墙的施工工艺研究研究剪力墙的制作、运输和安装工艺，制定施工流程和质量控制标准。
开发新型施工技术和连接方法，提高施工效率和质量。
13 研究方法131 试验研究设计并制作不同参数的钢板混凝土组合剪力墙试件，在实验室进行力学性能试验和抗震性能试验。
采用先进的测试技术和设备，如应变测量、位移测量、加载控制系统等，获取准确的试验数据。
132 数值模拟利用有限元软件建立钢板混凝土组合剪力墙的数值模型，模拟其在不同荷载条件下的受力和变形情况。
通过与试验结果的对比验证模型的准确性，并进行参数分析和优化设计。
133 理论分析基于试验和数值模拟结果，结合经典力学理论和相关规范，推导钢板混凝土组合剪力墙的力学计算公式和设计方法。
钢板剪力墙承载力与抗震性能研究
钢板剪力墙承载力与抗震性能研究摘要：本文关注了加劲钢板剪力墙的屈曲特性和抗剪承载力，以及整体结构中钢板墙在地震作用下的响应特点和抗震性能。
采用特征值屈曲分析，考察了影响钢板剪力墙屈曲承载力的各主要因素。
对钢板墙的受剪屈服和屈服后行为及其影响因素进行分析研究，并同时对比了薄板和厚板承载机制方面的区别。
通过整体模型，探讨了钢板剪力墙抵抗地震作用的塑性耗能机制和特性。
关键词：加劲钢板剪力墙；屈曲特性；抗剪承载力；塑性耗能0 引言钢砼剪力墙以其节约钢材，施工方便，符合我国国情而被大量采用，在剧烈地震作用下，将造成墙体的严重损坏，刚度退化，而地震作用向框架转移，加重框架负担，抗震性能不尽合理。
钢板剪力墙以其较大的初始刚度，大变形能力和良好的塑性性能，稳定的滞回特性而逐渐受到重视。
1 钢板剪力墙屈曲特性屈曲特性[1]的分析采用通用有限元软件的特征值屈曲模块，计算模型假定如下：（1）假定梁的弯曲与轴向刚度为无限大；（2）为简化分析因素，梁、柱之间铰接，不考虑框架的抗弯作用；（3）加劲肋不与框架梁柱连接，即加劲肋两端自由；分析模型简图如图1所示。
图1有限元分析模型示意加劲肋的布置主要考虑其自身尺寸与相互之间的间距两种因素，分别考虑竖向加劲肋和纵横加劲肋两种形式钢板剪力墙，其中墙板的总尺寸为7.5m×3m（l×h0），加劲肋间距的设置可见表1。
本文以肋板的外伸宽度与板厚的比值（bs/t）来表明加劲肋的强度，同时定义高厚比（λ=h0/t）以区分不同厚度的墙板，为考虑框架柱对屈曲承载力的影响，设置了如表2所示的多种柱截面。
1.1 高厚比的影响加劲肋钢板剪力墙的弹性屈曲承载力与高厚比λ密切相关，板屈曲承载力随高厚比的增大迅速降低，对于薄板（λ=400～600），屈曲承载力较低，设置加劲肋后，屈曲承载力得到提高，但仍低于剪切屈服强度，可见加劲肋薄板更有使用价值。
随着加劲肋间距的增加，其限制平面外变形的能力也逐渐减弱，曲线渐趋于重合。
内置钢板带高强混凝土中高剪力墙抗震性能试验研究
结'构'工'程'师 33*4
56.7!"! 867" 9+17#$%&
内置钢板带高强混凝土中高剪力墙 抗震性能试验研究
石继兵%!#!!'张化坤! '李立仁%!#
$%7山地城镇建设与新技术教育部重点实验室$ 重庆大学& !重庆 "$$$"\% #7重庆大学土木工程学院!重庆 "$$$"\% !7中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司!山东 #\$%$%&
-试验研究-
-%"!-
结构工程师第 !" 卷第 " 期'
角等控制指标较严!如使用普通混凝土剪力墙!必 将造成剪力墙底部尺寸较大抑或剪力墙配筋率较 高!因此需要研究高强混凝土剪力墙结构'%( 的适 用的可行性" 钢材强度高!密度小!延性好" 钢板 混凝土组合剪力墙'#Y!( 具有刚度大)耗能能力强 和承载力高等优点" 钢板剪力墙能减小剪力墙尺 寸!减小墙身的厚度!有效控制剪力墙轴压比的同 时使建筑空间的更适用!但其耗钢量大)施工过程 难以控制!对专业技术人员素质要求较高!加之钢 材较贵!难以降低成本"
9:引:言
剪力墙因具备较大的刚度和较好的抗侧移能
力而作为一种主要的抗侧力构件广泛应用于框 架,剪力墙结构)剪力墙结构和筒体结构中" 在 地震作用下建筑结构地震作用较大!特别是超高 层!结构水平变形较大且剪力墙轴压比)结构位移
收稿日期 #$%: ;$# ;#" ' ! 联系作者 石继兵!/<-2.#4M2N2W201%AA%?%@!7,6<
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表 1 试件参数
Ta b le 1 P rop e rtie s o f te s t sp e c im e n s
试件编号 SPRCW 21
截面尺寸 /mm 1000 ×125
高宽比 210
混凝土强度等级 C30
钢板厚度 /mm 4
含钢率 /% 4123
轴压比 015
构造措施 无
边缘配置槽钢 613
Study on seism ic behavior of steel p late reinforced concrete shear walls
LU X ilin, GAN Chunjie, WAN G W ei ( State Key Laboratory of D isaster Reduction in Civil Engineering, Tongji U niversity, Shanghai 200092, China)
SPRCW 22
1000 ×125
210
C30
SPRCW 23
1000 ×125
210
C50
SPRCW 24
1000 ×125
210
C50
SPRCW 25
1000 ×125
210
C50
SPRCW 26
1000 ×200
210
C30
SPRCW 27
1000 ×200
210
C30
SPRCW 28
1000 ×200
Abstract: In this paper, a total of 16 specimens were designed for the cyclic experiments of the composite shear wall, termed here as, ‘Steel Plate Reinforced Concrete Shear W all’( SPRCW ) . Seism ic behaviors such as load carrying capacity, deformation capacity and energy dissipation capacity were evaluated along with exam inations on failure pattern, hysterics loop s, skeleton curves, ductility index and viscous damp ing coefficient, etc. The combination of the following parameters were varied so as to compare their influence on structural response of the walls: the aspect ratio, thickness of the wall, thickness of the steel p late, and shear connections like ties passing through holes in the steel p late and studs welded on the steel p late. Another major objective of this p roject is to conduct cyclic testing of both conventional reinforced concrete shear walls and innovative composite members, which offers support to show the effectiveness and potential of steel p late in SPRCW s as a major anti2seism ic part. The incased steel p late is shown to be an effective way to imp rove the strength and deformation capacity of the shear wall. This research also qualitatively reveals the load path at different levels of loading and the ultimate damage pattern for different geometric types of wall. In addition, cyclic behavior of SPRCW s is concluded in the form of mathematic exp ressions by the tool of linear regression method, which can potentially p rovide numerical guidelines for structural nonlinear analysis in the future. The formula for calculating maximum shear capacity of SPRCW s is also suggested according to the experimental results and thus can be app lied for design code. Keywords: steel p late reinforced concrete shear wall; cyclic loading test; seism ic behavior; hysteretic model
1 试验研究
111 试件设计 试验总共设计了 16个内置钢板钢筋混凝土剪力
墙试件 ,根据实验室现有设备技术条件与 JGJ 101— 96《建筑抗震试验方法规程 》[5 ]的规定 ,按 1 ∶2 相似 比设计模型 ,具体参数设计数值见表 1。试验均设计 为水平低周反复加载拟静力试验 ,于同济大学土木 工程防灾国家重点实验室进行 。试验的装置由竖向 加载装置和水平向加载装置组成 。竖向荷载通过滚 珠轴承由四个液压千斤顶同时施加 。在试验过程中 由油泵手动控制 ,保证竖向荷载的稳定 ;水平向荷载
式如图 1所示 。研究工作通过低周反复试验 ,较为系 统地研究内置钢板钢筋混凝土剪力墙在不同参数设 计下的抗震性能 ,并为该新型结构在国内工程实践 中的应用提供参考 。
图 1 内置钢板钢筋混凝土剪力墙截面示意图 Fig. 1 Schematic diagram for cross section of SPRCW
89
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
0 引言
组合钢板混凝土剪力墙具有用钢量小 ,承载力 大 ,位移性能与稳定性好 ,对结构抗火性能和耐久性 能要求较低等特点 ,国内外的试验结果和数值分析 表明 ,将钢板与混凝土结合起来协同工作 ,形成一种 钢 2混凝土组合抗侧力构件具有较大的理论价值和广 阔的实际应用前景 ,已在日本 [1 ]和北美 [2 ]等高烈度 地震设防区得到较多的应用 。早在 20世纪 60年代 , 日本名古屋地铁公车站率先采用了这种内置钢板钢 筋混凝土剪力墙框架结构 ; 1998—2001 年期间 ,美国 加州大学 Berkeley分校对于外包混凝土层钢板剪力 墙进行了一系列试验研究 。目前 ,在我国 ,北京国贸 中心三期工程主塔楼结构核心筒底部结构采用了组 合钢板剪力墙 [3 ] 。然而 ,无论在实际工程界还是理 论研究领域 ,国内外对于这种形式剪力墙的认识十 分有限 。国内还缺乏针对钢板厚度 、墙体厚度 、高宽 比 、混凝土强度 、细部构造等因素对钢板混凝土剪力 墙抗震性能影响的系统研究 ,对如何合理设计钢板 、 构造措施等方面的研究远远不能满足实际工程的需 要 。因此 ,本课题在型钢混凝土剪力墙研究 [4 ]的基 础上 ,以内置钢板取代型钢作为剪力墙的主要抗侧 力元件 ,形成内置钢板钢筋混凝土剪力墙 ( steel p late reinforced concrete shear wall) , 简称 SPRCW , 截面形
基金项目 :国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金项目 (50621062) , 上海市重点学科 (防灾减灾工程 )建设项目 (B307) 。 作者简介 :吕西林 (1955— ) , 男 , 陕西岐山人 , 教授 。 E2mail: lxlst@ tongji1edu1cn 收稿日期 : 2008年 7月
1000 ×200
115
C30
SPRCW 216
1000 ×200
115
C50
RCW 21
1000 ×125
210
C30
RCW 22
1000 ×125
210
C30
RCW 23
1000 ×200
210
C50
6
5167
014
无
613
4
4123
013
拉结筋
613
4
4123
013
栓钉
613
4
4123
013
拉结筋及栓钉
由侧向作动器施加 ,作动器一端固端于反力墙上 ,另 一端与试件的加载梁连接 ,加载装置见示意图图 2。 位移计共计 7个 ,均布置在试件的加载平面内 。分别 在墙板顶部 、中间高度处和底部侧面水平向 :顶部位 移计主要用于采集墙体顶部位移 ,用于绘制试验过 程中的滞回曲线 ; 底部位移计主要用于监控试验过 程中试件是否发生滑移 ;两侧竖向各安装 1 个 ,四角 交叉斜向各安装 1个 ,可以观测墙体是否发生偏转 。
摘要 :设计 16个内置钢板钢筋混凝土剪力墙 (简称 SPRCW )试件 ,进行低周反复加载试验研究 。根据试验现象与试验数据 得到的滞回曲线 、骨架曲线 、延性系数 、等效粘滞阻尼系数等参数 ,从强度 、变形和能量等三个方面判别和评定试件的抗震 性能 ;比较不同参数如高宽比 、墙体厚度 、钢板厚度等条件下试件的工作性能 ;研究细部构造措施如拉结筋和钢板上焊接栓 钉等对于剪力墙受力破坏特征以及抗震性能方面的影响 ;对比 SPRCW 与普通钢筋混凝土剪力墙发现 ,钢板对于提高构件 的抗震性能效果十分明显 。通过对试验数据的拟合 ,研究了构件在地震作用下的恢复力特性 ,确定结构构件恢复力的计算 模型 ,为结构非线性时程分析提供理论依据 ;利用试验数据拟合了内置钢板钢筋混凝土剪力墙的受剪承载力公式 ,可为制 定该类型构件的相关规范提供参考 。 关键词 :组合钢板混凝土剪力墙 ; 低周反复荷载试验 ; 抗震性能 ; 恢复力曲线模型 中图分类号 : TU39812 TU31711 文献标志码 : A