肖良丽[1]2004年在《短肢剪力墙结构体系非线性有限元分析和内力分布规律的研究》文中研究说明短肢剪力墙是介于异形框架柱和一般剪力墙之间的一种建筑结构体系，这种结构形式能使建筑取得良好的功能效果。已有的实践证明，在高层住宅中推广短肢剪力墙结构体系，具有重大的经济和社会效益。因此，短肢剪力墙结构已成为10-25层小高层住宅的主要结构形式之一。 短肢剪力墙结构体系尽管已大量应用于工程实践，但理论研究方面尚处在探索、完善阶段。本文在试验研究的前提下对单调荷载和反复荷载下短肢剪力墙结构体系进行了非线性分析，从理论上揭示其内力分布规律。 首先，本文采用非线性有限元分析模型，将整个结构划分为若干个混凝土单元、钢筋单元和粘结单元，从而反映出钢筋和混凝土之间的相互作用，建立了单调荷载和反复荷载下的混凝土、钢筋以及混凝土与钢筋之间粘结的本构关系和破坏准则。在单元划分上混凝土选用叁角形单元、钢筋选用两结点杆单元、粘结单元选用双垂直弹簧和斜压杆粘结单元模型。根据所建立的非线性有限元模型编制了有关短肢剪力墙结构的平面非线性有限元程序(SLWNFEP)。 其次，在6个低周反复荷载下短肢剪力墙试体试验研究的基础上，利用本文编制的短肢剪力墙结构的平面非线性有限元程序进行了单调荷载和反复荷载下非线性数值计算，并将计算结果与试验结果对比。在单调荷载下混凝土本构关系模型建立的基础上，选择最佳的模型用于反复荷载下数值计算，将计算得到的的滞回曲线和延性比与试验结果对比，以此来检验程序的合理性。分析结果表明，两者结果吻合良好。 最后，利用已校验过的非线性有限元程序，针对影响低周反复荷载下短肢剪力墙结构体系受力性能的四个主要因素(肢厚比、轴压比、连梁跨高比和肢高宽比)，设计了A、B、C叁组数值计算模型，进一步分析各因素对短肢剪力墙结构受力性能影响。在非线性数值计算过程中，主要研究短肢剪力墙结构达到屈服荷载时墙肢和连梁内力分布规律，提出了由肢厚比、轴压比、开洞特征值和开洞尺寸系数为自变量的墙肢和连梁轴力、剪力和弯矩的计算公式，为实际工程截面设计提供了有意义的理论分析和试验依据。
宫广娟, 刘立新, 崔广龙, 李美云[2]2003年在《短肢剪力墙内力分布规律的研究》文中研究指明基于两组共六个短肢剪力墙(SLW)试件在低周反复荷载作用下的试验研究,利用非线性分析对上述试验墙体进行数值分析.各个试件的应变分布规律表明:单片墙肢的应变分布基本符合平截面假定,且T型截面试件的受力性能明显优于一字型截面试件;试件屈服时的内力计算表明左右墙肢的内力不相等.不同试件各项内力计算的对比,为该类型结构设计方法的改进积累数据.
宫广娟[3]2003年在《短肢剪力墙内力计算的研究》文中指出《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002.J186—2002)指出“短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙，截面厚度不应小于200mm，而一般剪力墙是指截面高度与厚度之比大于8的剪力墙”。 对于普通剪力墙结构，即使是25层左右的高层住宅，其剪力墙的配筋仍为构造配筋。若将传统的剪力墙方案改为短肢剪力墙结构，合理地减少墙体用量，对于结构上需要的长肢墙，也可采用开洞使之成为短肢剪力墙，然后再用轻质墙体材料作为填充。这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效益和建筑功能效果，并且有利于实现节能指标。已有的实践证明，在高层住宅中推广短肢剪力墙结构体系，具有重大的经济和社会效益。 就全国的工程应用情况看，虽然已出现大量短肢剪力墙结构体系的高层住宅，但理论方面尚处在探索起步阶段，具体表现为：刚刚颁布实施的国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)没有关于短肢剪力墙设计的具体条文，而新颁布的《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)虽有关于短肢剪力墙设计的条文，但均为概念上的定义和构造上的规定。到目前为止，尚未提出与短肢剪力墙结构内力分布规律及计算公式相关的内容。这种技术研究的现状给工程设计人员带来极大的不便，并制约着短肢剪力墙结构体系的进一步发展。 本文基于郑州大学的对称短肢剪力墙的试验研究，选用SAP93作为非线性分析平台，并依据计算目的选取本构关系模型，以6个试验构件的试验结果校验了材料本构关系及软件的适用性。在此基础上，针对不同肢厚比、轴压比、连梁跨高比、墙肢高宽比等A、B、C叁组共43个短肢剪力墙数值分析模型进行了在“层间剪力已知条件下”的内力分布规律研究，同时提出开洞特征值、开洞尺寸系数等模型参数。最终给出以开洞特征值、开洞尺寸系数、轴压比为自变量的短肢剪力墙墙肢及连梁的内力计算公式。
赵大梅[4]2010年在《不同墙肢布置方式的框支短肢剪力墙斜柱式转换结构抗震试验研究》文中提出如今,框支短肢剪力墙结构在实际工程中已得到了广泛应用,但其理论研究尚需进一步的完善。在实际工程中,由于上部短肢墙数量较多,在进行结构平面布置时,不可避免会出现短肢墙与框支柱完全分离,短肢墙由转换梁完全承担的情况。而此种墙肢布置方式下转换结构,其受力特征和抗震性能与传统的布置方式有何差异?差异到一个什么样的程度等等。因此,本文围绕这一思路,在前已完成的相关框支短肢剪力墙斜柱式转换结构试验研究的基础上,通过对不同墙肢布置方式的两榀斜柱式转换结构试件进行竖向和水平荷载共同作用下的拟静力试验。观察并记录了试件的开裂、屈服以及后期裂缝发展过程,测定了试件相应部位的变形情况和各关键部位的钢筋应变,结合试验现象和钢筋应变规律分析,获得了试件的基本受力规律。在试验和分析结果的基础上,通过对不同墙肢布置方式的斜柱式转换结构在竖向以及水平荷载共同作用下的受力机理、承载能力、破坏形态、滞回特性、变形能力、延性系数、抗震耗能以及破坏机制等抗震性能参数的对比分析,揭示了墙肢布置方式的变化对整个转换结构受力性能及抗震性能的影响,从而为实际工程中框支短肢剪力墙转换结构的应用提供合理的设计建议和构造要求。本文试验研究结果表明,墙肢布置方式对框支短肢剪力墙斜柱式转换结构的受力性能和抗震性能有较大的影响。试件W11-2在滞回特性、延性及变形能力、耗能能力等方面均不足试件W9-4,但试件W11-2整个转换结构的延性仍然能够满足抗震设计规范的要求。对于试件W11-2的墙肢布置方式,上部中间墙肢破坏程度明显大于左、右墙肢,并且转换层没有出现严重破坏的情况。由此可以得出,在对此种墙肢布置方式下的转换结构进行设计计算时,应当加强上部短肢剪力墙的抗剪能力设计,尤其是中间墙肢,其剪切效应尤为突出,建议其采用交叉斜向钢筋配筋方式,以提高墙肢的抗剪能力,从而改善整个结构的延性和抗震性能。
郭洋[5]2010年在《不同墙肢布置短肢剪力墙加腋梁式转换结构抗震试验研究》文中研究表明在实际工程中,越来越多的高层建筑采用框支短肢剪力墙结构体系。虽然现在高层建筑的转换形式多种多样,但由于梁式转换层设计、施工简单和受力明确等特点,梁式转换层的高层建筑仍然是目前工程的主要结构形式。由于短肢剪力墙的墙肢数量多、墙肢长度短,同时为了满足建筑功能要求,不可避免某些墙肢将布置于转换梁跨中部位,由转换梁独自承担,此类结构的受力特征和抗震性能需进一步研究。本文通过对两榀不同剪力墙布置的加腋梁式转换结构在竖向荷载和水平低周反复荷载作用下的拟静力实验,观察并描述了试件裂缝的出现及发展过程,记录了试件的开裂荷载、屈服荷载和破坏荷载,测定了试件的各层位移及关键部位钢筋的应变,详细叙述了试件的破坏过程,对比分析了两个构件所测的钢筋应变发展规律,总结了此类转换结构的基本受力特征,并在实验数据的基础上,进行了P-Δ滞回曲线分析、结构承载能力退化分析、结构刚度退化分析、结构弹塑性变形及延性分析、结构耗能能力分析、结构的破坏特征和破坏机制分析,揭示了该转换结构的抗震性能,从而对实际工程中框支梁加腋这种转换结构给出合理的设计建议和构造要求。本文的研究结果表明,转换梁端采用加腋的方式有效的保护了节点,采用加腋梁式转换的框支短肢剪力墙结构具有良好的的屈服及破坏机制,经过合理设计的框支短肢剪力墙结构具有良好的抗震性能。通过对两个试件的实验结果对比发现,短肢剪力墙位于转换梁跨中所产生的剪切效应对结构延性有所削弱,但仍然满足抗震规范要求。位于转换梁跨中的短肢剪力墙由于没有设置翼缘,成为相对薄弱部位,实际设计时应加大此片墙的配筋量。转换梁独自支承短肢剪力墙,使洞口下方的转换梁受力更为不利,剪切破坏效应较为明显,实际工程设计中应加强此部位的抗剪能力。
杨玉东[6]2010年在《T形截面型钢混凝土短肢剪力墙试验研究及弹塑性分析》文中进行了进一步梳理短肢剪力墙主要用于高层住宅建筑中,T形截面是短肢剪力墙中应用较多的一种截面形式。普通T形短肢剪力墙在腹板受压时,一般腹板混凝土在翼缘内的钢筋受拉屈服前,即被压碎,发生小偏心破坏,特别是在轴压比较高时,更是如此。所以T形短肢剪力墙的抗震性能较差。T形截面型钢混凝土短肢剪力墙,是在普通T形短肢剪力墙的腹板端部配置型钢而形成的一种新型构件。当腹板受压时,型钢可以承担较大的压力,混凝土不容易被压碎；当腹板受拉时,型钢的面积较大,构件翼缘的抗压能力可以充分发挥,T形截面型钢混凝土短肢剪力墙兼具型钢混凝土构件和一般混凝土构件的双重性能。T形截面型钢混凝土短肢剪力墙,有效改善了T形短肢剪力墙腹板受压时的性能,提高了承载能力。解决了钢筋和混凝土分布不合理的问题。采用这种形式配置型钢,在轴压比较高的情况下,构件的性能改善更为明显,提高了T形短肢剪力墙在高轴压比的抗震性能。T形截面型钢混凝土短肢剪力墙,是一种受力性能合理、应用前景广阔的构件形式。本文主要进行了以下五个方面的工作。(1)设计了具有特殊型钢配置的新型短肢剪力墙构件并进行了深入研究。(2)在课题组大量普通短肢剪力墙构件试验研究的基础上,进行了2个T形截面型钢混凝土短肢剪力墙试件的低周反复荷载试验,并对试验结果进行了深入的理论分析。(3)通过4个普通T形短肢剪力墙和2个T形截面型钢混凝土短肢剪力墙的弹塑性分析,验证了有限元计算的可靠性,对T形短肢剪力墙受力性能进行了参数分析。(4)对T形短肢剪力墙进行了空间承载力分析,研究了普通T形短肢剪力墙和T形截面型钢混凝土短肢剪力墙的破坏面,讨论了腹板端部的合理配钢量,探讨了T形截面型钢混凝土短肢剪力墙的轴压比限值。(5)研究了T形截面型钢混凝土短肢剪力墙斜截面破坏机理,并对影响斜截面承载力的各个因素进行了非线性有限元分析。在研究成果的基础上,通过回归分析得出了斜截面承载力计算的公式。通过以上研究工作,得到以下主要结论：(1)适量配置型钢的T形截面型钢混凝土短肢剪力墙可以做到承载力对称。腹板配置型钢使构件的受弯承载力明显提高,延性性能大为改善,耗能能力有较大增强。(2)有限元分析表明,混凝土和钢筋强度的提高,不能明显改善T形短肢剪力墙腹板受压时的性能,构件在两个方向的承载力依旧相差很大。在T形短肢剪力墙腹板端部配置型钢后,有效改善了构件的抗震性能。在轴压比较高的情况下,改善效果更为明显。(3)普通T形短肢剪力墙的N-M破坏面和矩形构件有较大差异,其空间受力性能受水平力的方向影响大。不同轴力下Mx-My曲线的形状差异大。(4)增加腹板端部的配钢量,可以提高腹板受压时界限破坏轴压力,使普通T形短肢剪力墙腹板受压时的小偏心破坏转变为大偏心破坏,从而提高T形短肢剪力墙的轴压比限值。(5)T形截面型钢混凝土短肢剪力墙在两个方向上的受剪机理不同。水平力沿腹板受拉方向作用时,构件主要靠型钢和翼缘形成的“强拱作用”受剪；沿腹板受压方向作用时,构件主要靠水平钢筋受剪。(6)T形截面型钢混凝土短肢剪力墙的剪切破坏具有明显的延性特征。这种破坏形式以箍筋屈服、腹板产生密集裂缝、较大的剪切变形、腹板混凝土逐渐碎裂并脱落为破坏特征。构件即使发生弯曲破坏也存在较大的非线性剪切变形,变形计算时需考虑剪切变形的影响。(7)T形截面型钢混凝土短肢剪力墙在腹板受压时的斜截面破坏较为不利,承载能力低,斜截面承载力是按腹板受压时的破坏进行计算。计算斜截面承载力时不应考虑轴压力的影响,否则可能高估轴力的贡献造成剪切破坏。
李世民[7]2009年在《不同斜柱角度框支短肢剪力墙斜柱式转换结构的抗震试验研究》文中研究表明目前,框支短肢剪力墙结构虽然在实际工程中广泛应用,但是其理论研究尚不完善。本文对一榀斜柱角度74°的框支短肢剪力墙斜柱式转换结构的试件进行了竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的拟静力试验。观察并记录了试件的开裂、屈服以及裂缝发展过程,测定了结构的变形及钢筋的应变,详细描述了试件的破坏过程和钢筋应变发展规律,总结了该转换结构的基本受力特点。对比分析斜柱式框支短肢剪力墙结构不同斜柱角度试件的实验结果,得出斜柱角度和剪力墙截面高厚比变化对整体结构受力性能的影响。根据试验数据和分析结果,揭示出该转换结构在竖向荷载下的受力机理、承载能力、破坏形态以及水平荷载下的滞回特性、变形能力、延性系数、抗震耗能及其破坏机制等,同时,通过数据对比分析了两榀转换结构试件在不同斜柱角度的条件下对整体结构受力性能的影响,提出了对斜柱式转换结构中斜柱和短肢剪力墙的设计建议。本文研究结果表明,采用斜柱式转换结构的框支短肢剪力墙结构具有良好的屈服机制、破坏机制、延性性能和耗能能力,转换层侧向刚度较大,弹性及弹塑性变形性能较为稳定,不易形成薄弱层。在斜柱角度增大后,虽然转换结构的刚度和承载能力有所下降,但是转换梁结构延性仍能满足要求;因此,在斜柱式转换结构设计时,为避免由于短肢墙边与斜柱节点的错位引起转换梁受力变得更为复杂,应根据剪力墙截面尺寸来设计斜柱的强度和倾角大小,以满足转换梁与剪力墙的协同工作,以避免出现薄弱层现象,实现“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的抗震设计原则。
郑和平[8]2012年在《带梁式转换层的框支短肢剪力墙结构的受力分析》文中指出随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，已出现很多框支短肢剪力墙结构的高层建筑，并且有从小高层向高层建筑发展的趋势。该类高层建筑有其独特的优势，在同一栋建筑中能够满足用户的不同使用要求，所以应用前景非常广阔。但是，针对这种结构的理论研究却很少，故本文从实际出发，对该类型结构的整体受力性能进行一定的理论分析。本文以一具体工程实例为背景，利用有限元软件对框支短肢剪力墙梁式转换结构模型进行空间静力弹性分析和加速度反应谱分析，分别从结构动力特性、层间位移、楼层剪力的分配及抗侧刚度等方面讨论框支短肢剪力墙结构的整体受力性能，较为直观地反映出了框支短肢剪力墙结构的受力和变形。为了研究框支梁在跨中转换情况下的受力性能，本文从结构转换层中选取了两组框支梁，一组框支梁的支撑形式是跨中支撑，另一组是较为常见的支撑形式，对两种情况下的框支梁做内力对比分析，从而评价框支梁在跨中转换这种不利支撑情况下的安全性与稳定性。为了进一步研究框支短肢剪力墙梁式转换结构在地震作用下的受力特点，本文结合实际参与的一栋高层框支短肢剪力墙结构，分别计算了转换层位于不同位置时框支短肢剪力墙结构的地震反应；同时，统计出转换层以上各层具有代表性的短肢剪力墙的剪跨比，根据剪跨比的范围，从剪跨比角度评估框支短肢剪力墙结构高层建筑的抗震性能。
孔令仓[9]2014年在《框支短肢剪力墙结构布置及落地墙抗震性能的研究》文中认为框支短肢剪力墙结构常常适用于底部大开间上部小开间的高层建筑。由于短肢剪力墙的特殊性，框支短肢剪力墙在结构形式、受力特点上与传统框支剪力墙有明显不一样，虽然目前在工程界广泛运用，但是理论研究尚不完善。在框支短肢剪力墙中，转换层下部设置了转换柱（框支柱），结构的抗侧刚度往往在转换层附近发生突变，易引起应力集中，对结构抗震不利。为提高结构的抗震性能，工程上通常将部分剪力墙贯通落地。落地墙是高层框支短肢剪力墙结构中主要的抗侧力构件，落地墙刚度的变化对结构的抗震性能有着重要影响。但是，针对这种结构的理论研究却很少，故本文从实际出发，对不同落地剪力墙厚度结构的整体抗震性能进行一定的理论分析。本文以一具体工程实例为背景，利用有限元软件ETABS对框支短肢剪力墙梁式转换结构模型进行加速度反应谱分析和时程分析，分别计算分析了不同落地剪力墙厚度、数量以及框支层层数时相应结构的动力特性、层间位移、楼层剪力、柱剪力的分配、转换梁受力及抗侧刚度等地震反应，重点探讨了参数变化对转换楼层附近地震剪力发生突变的影响。针对剪力的突变现象，在转换楼层的框支柱和落地剪力墙之间设置侧向支撑，分析了支撑对框支柱受力的影响。分析表明：落地墙厚度、数量以及框支层层数的变化对转换层下部框支结构的等效侧向刚度影响显着，但剪力的突变现象仅在一定程度上得以改善，单以转换层上下结构等效侧向刚度比来控制突变是不够的。另外，支撑对转换楼层的框支柱受力有显着影响。本文得出的主要结论，为今后高层框支短肢剪力墙结构的设计应用和研究工作提供了有意义的参考。
胡芝[10]2014年在《短肢剪力墙的受力及正截面承载力分析》文中研究说明随着社会的发展，生活水平的不断提高，普通框架结构和剪力墙结构已经不能满足人们的审美和生活要求。于是，一种新型的住宅体系—短肢剪力墙结构体系出现了。这种结构布置灵活、节省成本，在我国的多层、高层中广泛应用，展现了广阔的前景。但是其理论计算研究与实际工程脱节，在一定程度上制约了这种结构形式的发展应用。本文主要探讨短肢剪力墙配筋和承载力的理论计算模式，并与有限元软件计算结果比较。主要内容如下：第一，总体讲述短肢剪力墙构件及其结构体系的出现，短肢剪力墙研究背景及现状，提出PKPM中短肢剪力墙配筋存在的问题及《高规》中对短肢剪力墙规定的不合理之处，从而论述本文主要研究的内容。第二，应用PKPM软件对钢筋混凝土短肢剪力墙结构分别按墙元形式和按异形柱形式建立两个模型，进行整体分析，然后对构件受力进行具体的分析，主要针对T形和L形的短肢剪力墙；在此基础上，再通过运用有限元软件ANSYS建立实体单元的模型分析构件受力，分别与PKPM软件按墙元和按异形柱形式建模的结果进行比较分析。第叁，讨论短肢剪力墙的配筋问题。通过理论计算说明PKPM程序设计短肢剪力墙配筋出现的问题，此基础上，把T形短肢剪力墙看成一个整体进行手算配筋，并与程序进行对比，供设计参考。
参考文献：
[1]. 短肢剪力墙结构体系非线性有限元分析和内力分布规律的研究[D]. 肖良丽. 武汉理工大学. 2004
[2]. 短肢剪力墙内力分布规律的研究[J]. 宫广娟, 刘立新, 崔广龙, 李美云. 郑州大学学报(工学版). 2003
[3]. 短肢剪力墙内力计算的研究[D]. 宫广娟. 郑州大学. 2003
[4]. 不同墙肢布置方式的框支短肢剪力墙斜柱式转换结构抗震试验研究[D]. 赵大梅. 重庆大学. 2010
[5]. 不同墙肢布置短肢剪力墙加腋梁式转换结构抗震试验研究[D]. 郭洋. 重庆大学. 2010
[6]. T形截面型钢混凝土短肢剪力墙试验研究及弹塑性分析[D]. 杨玉东. 西安建筑科技大学. 2010
[7]. 不同斜柱角度框支短肢剪力墙斜柱式转换结构的抗震试验研究[D]. 李世民. 重庆大学. 2009
[8]. 带梁式转换层的框支短肢剪力墙结构的受力分析[D]. 郑和平. 西安建筑科技大学. 2012
[9]. 框支短肢剪力墙结构布置及落地墙抗震性能的研究[D]. 孔令仓. 西安建筑科技大学. 2014
[10]. 短肢剪力墙的受力及正截面承载力分析[D]. 胡芝. 西安建筑科技大学. 2014
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