新型剪力墻多垂直桿單元模型原理和應(yīng)用

分析了多垂直桿單元的力學(xué)性質(zhì),證明了與之等效的梁?jiǎn)卧霓D(zhuǎn)角和橫向位移的位移函數(shù)均為一次式,且該梁?jiǎn)卧谇髲澢鷻M向位移時(shí),需采用1節(jié)點(diǎn)數(shù)值積分。討論了多垂直桿單元模型轉(zhuǎn)動(dòng)中心c值的含義,認(rèn)為c值反映了數(shù)值積分的求積節(jié)點(diǎn)或假設(shè)剪切應(yīng)變插值點(diǎn)的變化,會(huì)對(duì)單元的剛度產(chǎn)生影響,并對(duì)c值的取值范圍提出了合理建議。提出了豎向彈簧布置的改進(jìn)方式,按高斯點(diǎn)布置代替均布方式時(shí),能夠用較少的彈簧得到更為精確的結(jié)果,提高了計(jì)算速度。最后,從橫向位移模式和剪應(yīng)力不均勻分布兩個(gè)方面提出了改進(jìn)多垂直桿單元模型的新構(gòu)想。

多垂直桿元模型是目前最為常用的一種用于剪力墻結(jié)構(gòu)非線性分析的宏觀模型。本文主要對(duì)該模型中軸力桿的恢復(fù)力特性進(jìn)行了討論。文中列舉了已有的幾種對(duì)軸力桿的處理方法,并分別對(duì)其適用性進(jìn)行了分析。然后在已有試驗(yàn)和理論分析基礎(chǔ)上,對(duì)其中的一種處理方法進(jìn)行了改進(jìn),提出了一個(gè)更為符合實(shí)際的軸力桿恢復(fù)力模型。用這一改進(jìn)模型對(duì)一單片實(shí)體墻模型的試算證明它可以用于剪力墻的非線性分析。

針對(duì)傳統(tǒng)止水螺桿的弊端,介紹了新型螺桿的優(yōu)點(diǎn),適用范圍及工藝原理,著重闡述了剪力墻新型螺桿的施工工藝、操作要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施,并指出新型止水螺桿施工簡(jiǎn)單方便,經(jīng)濟(jì)效益良好,值得推廣。

罕遇地震作用下剪力墻構(gòu)件易進(jìn)入塑性階段而發(fā)生彈塑性損傷,準(zhǔn)確地模擬剪力墻構(gòu)件進(jìn)入非線性狀態(tài)后的力學(xué)行為對(duì)評(píng)價(jià)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震安全性及基于性能的抗震設(shè)計(jì)具有重要的意義。通過(guò)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言編制了基于宏觀單元的結(jié)構(gòu)彈塑性分析軟件平臺(tái)mesap及多豎向彈簧剪力墻單元(mvlem),采用材料本構(gòu)及fischinger學(xué)者提出的軸向彈簧本構(gòu)對(duì)按我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)的剪力墻低周往復(fù)荷載試驗(yàn)進(jìn)行分析,其滯回曲線吻合程度較高,表明該單元能夠反映剪力墻構(gòu)件的強(qiáng)非線性行為,且精度較高。

跨高比小于5屬于連梁，模型里面連梁的折減不能小于0.5，有時(shí)候模型在這里死活都調(diào)不 過(guò)，有2個(gè)技巧。一是做雙連梁，二嘛！這個(gè)方法盡量不要用！實(shí)在沒(méi)辦法了再用。調(diào)折減 系數(shù)＜0.5，這個(gè)數(shù)據(jù)在pk輸出文件看不到！如果是風(fēng)荷載控制的話這里無(wú)所謂！本來(lái)連梁 也不受力的！老夫覺(jué)得可行！不過(guò)盡量別這樣搞！實(shí)在不行就調(diào)結(jié)構(gòu)布置！另外對(duì)于6度去 除甲類(lèi)可以不做抗震設(shè)計(jì)，但其實(shí)你還是要選算，只是周期后面輸出的那個(gè)文件什么周期比 可以不要過(guò)！就是wzq那里面的量不要管！

新型鋼-混凝土組合鋼板剪力墻在混凝土板與邊緣構(gòu)件之間留有縫隙,避免混凝土板參與抵抗剪力,從而可以避免其對(duì)鋼板的約束作用發(fā)生退化.觀察這種組合鋼板剪力墻的受力機(jī)理和破壞模式,可以發(fā)現(xiàn),縫隙的設(shè)置使得無(wú)約束區(qū)域的鋼板產(chǎn)生與鋼板墻類(lèi)似的斜拉場(chǎng)效應(yīng).據(jù)此,在鋼板墻的斜拉桿模型中引入斜壓桿,提出了雙向多斜桿簡(jiǎn)化分析模型.通過(guò)理論分析,給出了該模型中斜桿元件的截面特性、滯回模型.經(jīng)驗(yàn)證,該模型能準(zhǔn)確地模擬組合鋼板剪力墻在單調(diào)加載和反復(fù)加載下的非線性性能.

組合鋼板剪力墻的簡(jiǎn)化模型——新型鋼一混凝土組合鋼板剪力墻在混凝土板與邊緣構(gòu)件之間留有縫隙，避免混凝土板參與抵抗剪力，從而可以避免其對(duì)鋼板的約束作用發(fā)生退化．觀察這種組合鋼板剪力墻的受力機(jī)理和破壞模式，可以發(fā)現(xiàn)，縫隙的設(shè)置使得無(wú)約束區(qū)域的鋼板產(chǎn)...

跨高比小于5屬于連梁，模型里面連梁的折減不能小于0.5，有時(shí)候模型在這里死活都調(diào)不 過(guò)，有2個(gè)技巧。一是做雙連梁，二嘛！這個(gè)方法盡量不要用！實(shí)在沒(méi)辦法了再用。調(diào)折減 系數(shù)＜0.5，這個(gè)數(shù)據(jù)在pk輸出文件看不到！如果是風(fēng)荷載控制的話這里無(wú)所謂！本來(lái)連梁 也不受力的！老夫覺(jué)得可行！不過(guò)盡量別這樣搞！實(shí)在不行就調(diào)結(jié)構(gòu)布置！另外對(duì)于6度去 除甲類(lèi)可以不做抗震設(shè)計(jì)，但其實(shí)你還是要選算，只是周期后面輸出的那個(gè)文件什么周期比 可以不要過(guò)！就是wzq那里面的量不要管！

1、剪力墻的基本概念 剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來(lái)代替框架結(jié)構(gòu)中的柱，能承擔(dān)各類(lèi)荷載引 起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來(lái)承受豎向和水 平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在高層房屋中被大量運(yùn)用。剪力墻截面特 點(diǎn)是墻肢長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于厚度，自身平面內(nèi)具有很大的剛度和承載力，平面外剛度和 承載力都相對(duì)較小，墻肢屬于偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件。同時(shí)在剪力墻結(jié)構(gòu)中， 墻是一個(gè)平面構(gòu)件，它除了承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔(dān)豎向 壓力；在軸力、彎矩、剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作，其受水平力作用時(shí)似一底部嵌固 于基礎(chǔ)上的懸臂深梁。在地震作用或風(fēng)載下剪力墻除須滿足剛度強(qiáng)度要求外，還 必須滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求。 2、結(jié)構(gòu)布置 應(yīng)遵循均勻、分散、對(duì)稱和周邊的原則，剪力墻應(yīng)沿房屋縱橫兩個(gè)方向布 置，在滿足位移限值的情況下盡量少

1、剪力墻的基本概念 剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來(lái)代替框架結(jié)構(gòu)中的柱，能承擔(dān)各類(lèi)荷載引 起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來(lái)承受豎向和水 平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在高層房屋中被大量運(yùn)用。剪力墻截面特 點(diǎn)是墻肢長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于厚度，自身平面內(nèi)具有很大的剛度和承載力，平面外剛度和 承載力都相對(duì)較小，墻肢屬于偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件。同時(shí)在剪力墻結(jié)構(gòu)中， 墻是一個(gè)平面構(gòu)件，它除了承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔(dān)豎向 壓力；在軸力、彎矩、剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作，其受水平力作用時(shí)似一底部嵌固 于基礎(chǔ)上的懸臂深梁。在地震作用或風(fēng)載下剪力墻除須滿足剛度強(qiáng)度要求外，還 必須滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求。 2、結(jié)構(gòu)布置 應(yīng)遵循均勻、分散、對(duì)稱和周邊的原則，剪力墻應(yīng)沿房屋縱橫兩個(gè)方向布 置，在滿足位移限值的情況下盡量少

組合鋼板剪力墻的簡(jiǎn)化模型

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剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算模型分析

本文用斜拉桿簡(jiǎn)化模型分析了鋼板墻從彈性屈曲到拉力帶全部屈服的受力全過(guò)程?？紤]了真實(shí)的拉力帶傾角、塑性變形系數(shù)和屈服后階段彈模折減等因素影響,用斜拉桿模型模擬了拉力帶的受力過(guò)程,推導(dǎo)了斜拉桿初始屈服應(yīng)力、極限應(yīng)力、鋼板墻剪力和位移計(jì)算公式,得到了鋼板墻的彈塑性荷載-位移曲線,最后與試驗(yàn)資料比較驗(yàn)證了公式的有效性。

基于日本學(xué)者h(yuǎn)itaka提出的開(kāi)豎縫鋼板剪力墻的初始彈性剛度公式,采用兩種支撐體系簡(jiǎn)化計(jì)算開(kāi)縫墻體。通過(guò)有限元建模分析,研究開(kāi)縫參數(shù)不同時(shí),簡(jiǎn)化模型模擬開(kāi)縫鋼板墻性能的差異,主要分析了簡(jiǎn)化模型與開(kāi)縫墻體之間的彈性剛度誤差、彈性剛度誤差與開(kāi)縫設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系,并對(duì)簡(jiǎn)化模型的計(jì)算公式進(jìn)行修正,得到性能更加接近于開(kāi)縫墻體的修正簡(jiǎn)化模型。

OpenSEES的剪力墻宏觀單元的研究

傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土墻體和柱體的模板支撐材料主要是鋼管和木方，以方木作為 豎背楞貼合模板，雙道鋼管作為橫背楞配合穿墻螺桿和鐵絲以此固定模板的施工 工藝采用傳統(tǒng)鋼管和方木進(jìn)行剪力墻和柱子的加固支撐存在以下缺陷： 1.使用鋼管木方在剪力墻的過(guò)口和墻體轉(zhuǎn)角處的固定作用不足。澆筑出來(lái) 的墻角棱角不分明；容易出現(xiàn)跑漿漏漿的現(xiàn)象。而且加固過(guò)程十分繁瑣，工人需 要需要將鋼管一根一根的用鐵絲固定后才可以加固模板，施工量大，耽誤施工進(jìn) 度。 2.工人需要根據(jù)墻體厚度、墻體長(zhǎng)度和墻體高度對(duì)鋼管和木方進(jìn)行裁減和 對(duì)接才能滿足不同標(biāo)高以及內(nèi)外墻體的模板支撐工作。周轉(zhuǎn)5-6個(gè)樓層下來(lái)，鋼 管和方木就會(huì)被裁的越來(lái)越短，最終稱為廢料，導(dǎo)致施工成本的提高。 3.木方由于自身屬性問(wèn)題，遇濕容易膨脹和被腐蝕，澆筑混凝土?xí)r，木方 極易出現(xiàn)易翹曲和開(kāi)裂，從而產(chǎn)生漲模、斷面尺寸鼓出、漏漿等現(xiàn)象，成型效果 差，不能達(dá)到

新型剪力墻體系的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)——主要對(duì)新型剪力墻體系進(jìn)行了設(shè)計(jì)，研制成功輕骨料混凝土和免拆保溫墻模，著重對(duì)新型輕骨料混凝土進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)，并且運(yùn)用有限元軟件ansys對(duì)單片剪力墻進(jìn)行了受力的數(shù)值模擬，通過(guò)試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)分析，證明該體系可以在工程中應(yīng)...

該文提出了適用于推覆分析的高效非線性混凝土桿單元模型,并編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。在截面分析中,采用對(duì)橫截面外圍線的線積分來(lái)得到積分結(jié)果,只需很少的積分點(diǎn)就能得到精確解。在桿單元分析中,采用子結(jié)構(gòu)技術(shù),用一個(gè)桿單元模擬一根柱或一根梁,提高精度的同時(shí)大大減少了結(jié)構(gòu)的自由度。通過(guò)3個(gè)不同類(lèi)型算例的計(jì)算分析,對(duì)比了該文程序和通用有限元軟件adina的計(jì)算結(jié)果和計(jì)算時(shí)間,結(jié)果表明,該文提出的桿單元模型具有準(zhǔn)確、高效的優(yōu)勢(shì),所編制分析程序運(yùn)行穩(wěn)定,結(jié)果可靠,可應(yīng)用于實(shí)際工程的非線性計(jì)算分析。

介紹一種新型疊合板式剪力墻住宅體系,該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的剪力墻體系相比,便于質(zhì)量控制,建造速度快,對(duì)環(huán)境污染小,造價(jià)較低,工業(yè)化生產(chǎn)水平高,是一種極具市場(chǎng)前景的綠色住宅體系。為對(duì)疊合混凝土墻板進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析研究,并為編制《疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供可靠的科學(xué)依據(jù),設(shè)計(jì)4個(gè)不同邊緣約束措施的疊合板式剪力墻和2個(gè)普通剪力墻模型,并進(jìn)行在低周反復(fù)荷載下與普通剪力墻的對(duì)比試驗(yàn)研究。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立疊合板式剪力墻的力學(xué)計(jì)算模型,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果符合良好。

剪力墻構(gòu)件是現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)中的主要抗側(cè)向力構(gòu)件.以兩元件彈簧宏觀墻單元模型為研究基礎(chǔ),以內(nèi)置型鋼桁架混凝土剪力墻、內(nèi)置型鋼框架混凝土剪力墻和普通鋼筋混凝土剪力墻這3種中高剪力墻試件的單調(diào)及低周反復(fù)加載試驗(yàn)為模擬對(duì)象,確定了不同類(lèi)型剪力墻中的彎曲彈簧單元的骨架曲線及滯回規(guī)則,提出了中高剪力墻模型中的彎曲彈簧恢復(fù)力模型.通過(guò)數(shù)值模擬得到了與試驗(yàn)結(jié)果吻合很好的滯回曲線,為此類(lèi)剪力墻結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析提供了一種有效單元模型.

組合鋼板剪力墻的簡(jiǎn)化模型 (2)