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螺栓连接装配式墙板结构连接节点本构模型及体系建模方法 被引量：1
1
作者 熊峰 吴朝安 +2 位作者 冉明明 钟亚超 王宇豪 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期145-156,共12页
螺栓连接装配式墙板结构体系具有建造快速、施工便捷、连接可靠、可拆卸和可修复等优势,适合低多层乡村住宅建筑,近年来工程应用逐渐增多。该体系预制墙板之间采用离散的干式螺栓连接,受力时接缝处产生滑移变形,与传统的现浇剪力墙结构... 螺栓连接装配式墙板结构体系具有建造快速、施工便捷、连接可靠、可拆卸和可修复等优势,适合低多层乡村住宅建筑,近年来工程应用逐渐增多。该体系预制墙板之间采用离散的干式螺栓连接,受力时接缝处产生滑移变形,与传统的现浇剪力墙结构或湿法连接的剪力墙结构存在本质区别,为了分析结构体系的整体性,建立适合该结构体系的“非等同现浇”的抗震设计方法具有重要意义。本文结合已进行的螺栓连接节点轴向拉伸试验和剪切试验,提出螺栓连接节点拉伸和剪切的本构模型。在此基础上,将单个螺栓连接节点简化为3个平动自由度(x、y、z)的非线性弹簧,模拟连接节点的力学行为,建立简化计算模型。借助螺栓连接预制墙板的拟静力试验结果验证了螺栓连接节点简化模型的有效性,显示可用于分析结构体系的抗震性能。基于节点简化模型,依托Midas Gen软件,提出了螺栓连接装配式墙板结构体系的建模方法。以实际工程为例,建立了该结构的设计模型,并进行在小震、中震作用下的弹性分析及大震作用下的弹塑性时程分析。结果表明:在各地震工况下,螺栓连接装配式墙板结构体系侧向位移较小,层间位移角分别小于弹性位移角限值的1/1200和弹塑性层间位移角限值的1/120,符合规范要求,螺栓连接节点承载力满足抗震需求,墙板角部混凝土没有被压溃,说明螺栓连接装配式墙板结构体系抗震性能优越。研究成果可为螺栓连接装配式墙板结构体系的工程建设提供设计依据,为该新型结构体系的推广奠定理论基础。 展开更多
关键词 装配式混凝土墙板结构 螺栓连接 本构模型 体系建模方法 抗震设计
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靴形预埋件全螺栓装配式混凝土墙板推覆性能研究
2
作者 师莽华 王振山 +3 位作者 李哲 卢俊龙 郭宏超 王洪臣 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期598-608,共11页
为实现钢筋混凝土墙板工业化生产和快速施工,提出了一种靴形预埋件全螺栓连接技术。通过水平推覆试验,对该新型连接混凝土板的破坏模式、应力分布以及受力性能等开展了研究。结果表明:该新型装配式墙板破坏模式为沿预埋件周围混凝土发... 为实现钢筋混凝土墙板工业化生产和快速施工,提出了一种靴形预埋件全螺栓连接技术。通过水平推覆试验,对该新型连接混凝土板的破坏模式、应力分布以及受力性能等开展了研究。结果表明:该新型装配式墙板破坏模式为沿预埋件周围混凝土发生斜向剪切破坏,试件表现出较好的承载性能和连接性能;中部增设U形预埋件可提高试件承载力、刚度和延性,并减小试件拼缝处剪切滑移。基于试验结果,建立了该新型装配式墙板有限元模型,与试验结果吻合度较好。通过理论分析,提出了该新型装配式墙板水平抗剪承载力计算公式。 展开更多
关键词 全螺栓连接 装配式结构 靴形预埋件 推覆性能 抗剪承载力
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有限滑动螺栓连接装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究 被引量：12
3
作者 方强 邱洪兴 +2 位作者 孙建 蒋洪波 唐林 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期559-565,共7页
介绍了一种新型装配式混凝土剪力墙结构,其预制剪力墙之间的水平接缝采用高强螺栓和T形钢框进行连接,竖向接缝采用有限滑动螺栓连接件及钢柱进行连接.对2个装配式剪力墙试件进行拟静力试验,探究了有限滑动螺栓连接件滑动距离对剪力墙破... 介绍了一种新型装配式混凝土剪力墙结构,其预制剪力墙之间的水平接缝采用高强螺栓和T形钢框进行连接,竖向接缝采用有限滑动螺栓连接件及钢柱进行连接.对2个装配式剪力墙试件进行拟静力试验,探究了有限滑动螺栓连接件滑动距离对剪力墙破坏特征、滞回性能、承载能力、耗能能力、延性及刚度退化等抗震性能的影响.结果表明:该新型装配式剪力墙有效地实现了三阶段工作机制,滞回曲线饱满,耗能能力较强,延性系数大于6.5,整体抗震性能良好;长孔有限滑动螺栓连接剪力墙的累积总耗能和延性系数分别较短孔有限滑动螺栓连接剪力墙高20.4%和50.7%,但其峰值荷载较后者低27.7%,而且后者具有较高的后期刚度. 展开更多
关键词 装配式混凝土剪力墙 竖向接缝 有限滑动螺栓连接件 抗震性能 拟静力试验
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装配式复式钢管混凝土框架-梁端连接钢板剪力墙抗震性能试验研究 被引量：15
4
作者 赵均海 胡壹 张冬芳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期78-88,共11页
提出装配式复式钢管混凝土框架-梁端连接钢板剪力墙新型结构体系,包含装配式梁柱连接、装配式柱柱拼接和装配式框架-剪力墙连接技术方案,可实现结构体系的全螺栓装配式连接。为研究所提装配式体系的抗震性能,开展3榀1:2缩尺模型拟静力试... 提出装配式复式钢管混凝土框架-梁端连接钢板剪力墙新型结构体系,包含装配式梁柱连接、装配式柱柱拼接和装配式框架-剪力墙连接技术方案,可实现结构体系的全螺栓装配式连接。为研究所提装配式体系的抗震性能,开展3榀1:2缩尺模型拟静力试验,得到各试件的破坏模式、滞回曲线、位移延性等性能参数。发现3个模型均表现出良好抗震性能,最大层间位移角均超过4%,位移延性系数均超过4。框架-梁端连接钢板剪力墙(BSW)的破坏过程为:BSW屈曲后形成明显的"拉力带",随后BSW在与框架的连接处发生撕裂,最后框架在梁柱节点和柱底区域形成塑性铰。试验结果表明:BSW先于框架发生破坏,可为框架提供第一道抗震防线,框架则为第二道;BSW可有效提高框架结构的承载力、刚度和延性,且提高的幅度与BSW的个数呈近似线性关系;所提BSW与框架的装配式连接可靠,可保证BSW与框架在整个加载过程中的协同工作能力,进而促使BSW的性能得以充分发挥。系列试验结果为所提新型装配式复式钢管混凝土框架-梁端连接钢板剪力墙结构体系的抗震设计提供依据。 展开更多
关键词 复式钢管混凝土 装配式结构 钢板剪力墙 梁端连接 试验研究 抗震性能
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无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙平面外抗冲击性能有限元分析 被引量：5
5
作者 朱立猛 高晓飞 张春巍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期166-174,共9页
为研究无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙在平面外冲击荷载作用下的力学性能,基于ABAQUS软件建立有限元模型并利用已有试验验证该模型的有效性,在此基础上分析了冲击质量、冲击能量、轴压比、截面形式等参数对该组合剪力墙抗冲击... 为研究无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙在平面外冲击荷载作用下的力学性能,基于ABAQUS软件建立有限元模型并利用已有试验验证该模型的有效性,在此基础上分析了冲击质量、冲击能量、轴压比、截面形式等参数对该组合剪力墙抗冲击能力的影响,获得其破坏模式。结果表明:冲击能量相同时,墙体耗散的能量随着冲击质量的增加而增加;冲击质量相同时,冲击能量的变化能够影响墙体各部件的吸能比;较小的轴压比对墙体抗冲击性能有利,设计时可不考虑轴压比参数,结果偏于安全;墙体端部槽钢开口向内较开口向外其抗冲击性能略有提升;含对拉螺栓的墙体抗冲击性能优于含交错栓钉的墙体。结合有限元分析结果,基于冲击作用下梁的塑性位移计算方法,推导出该组合剪力墙在面外冲击荷载作用下的塑性位移计算公式,计算结果与有限元分析结果吻合较好。 展开更多
关键词 无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙 对拉螺栓 冲击荷载 轴压比 端部槽钢 栓钉
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软索连接装配式混凝土圆孔墙抗震性能试验研究 被引量：6
6
作者 杜红凯 王世伟 +2 位作者 韩淼 蒋金卫 张荣强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期9-15,共7页
为研究软索连接装配式圆孔剪力墙的抗震性能,分析翼墙对主墙的影响,设计一字形、L形、工字Ⅰ形和工字Ⅱ形4类共8个足尺装配式圆孔剪力墙试件,进行拟静力试验,通过对试验现象和数据进行分析,研究构件的破坏形态、特征荷载、变形性能、受... 为研究软索连接装配式圆孔剪力墙的抗震性能,分析翼墙对主墙的影响,设计一字形、L形、工字Ⅰ形和工字Ⅱ形4类共8个足尺装配式圆孔剪力墙试件,进行拟静力试验,通过对试验现象和数据进行分析,研究构件的破坏形态、特征荷载、变形性能、受剪承载力等特性。结果表明:采用软索连接的翼墙能有效提高主墙的抗裂性能,有效避免主墙沿圆孔的竖向裂缝,同时能改变主墙的应力分布和破坏形态;翼墙能够有效提高主墙的屈服荷载和极限荷载,但对屈服位移、延性的影响不明显;墙体弹性层间位移角能够满足我国规范中对剪力墙的要求,弹塑性层间位移角较小,宜提高软索锚固设计;墙体中的圆孔会大大降低墙体的受剪承载力;通过规范公式对该类型墙体进行受剪承载力计算,发现多数墙体的计算值远大于试验值,基于试验结果,建议将规范公式进行0.5倍折减后,再用于该类型墙体的受剪计算。 展开更多
关键词 装配式结构 混凝土结构 软索连接 圆孔剪力墙 拟静力试验 抗震性能
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新型装配式组合梁受弯性能试验研究与有限元分析
7
作者 李慕纯 罗许国 黄志 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期179-189,共11页
为适应装配式建筑的发展需求并实现钢-混组合梁的快速装配化,提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁。为研究该新型装配式组合梁的纵向受弯性能及连接件的可靠性,对该组合梁进行了正位两点加载受弯试验,得到了组合梁的破坏模式、荷... 为适应装配式建筑的发展需求并实现钢-混组合梁的快速装配化,提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁。为研究该新型装配式组合梁的纵向受弯性能及连接件的可靠性,对该组合梁进行了正位两点加载受弯试验,得到了组合梁的破坏模式、荷载-挠度曲线、跨中截面应变分布曲线、荷载-滑移曲线等特征曲线;并基于受弯试验建立了三维实体有限元模型,分析了预制混凝土板强度、水泥基灌浆料(cement-based grouting material,CGM)强度、高强螺栓预紧力以及抗剪连接程度对该装配式组合梁抗弯性能的影响规律。试验和有限元分析结果表明:组合梁的破坏模式为混凝土板压碎的弯曲破坏,在高强螺栓连接下组合梁表现出较好的组合作用;预制混凝土板强度的增加对组合梁的极限承载力有所提高,但整体增幅并不是很明显;CGM强度和高强螺栓预紧力对组合梁极限承载力影响不大,但螺栓预紧力的增加能提高组合梁在弹性阶段的整体刚度;当抗剪连接程度超过0.7后,提高连接程度对组合梁的受弯性能影响不明显。所得结论为该新型装配式组合梁的应用提供了参考。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合梁 梁式试验 有限元分析 装配式结构 高强螺栓连接件
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一种新型全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点的抗震性能研究 被引量：8
8
作者 黄海 龚良勇 +2 位作者 胡淑军 郭琪 熊进刚 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第3期198-209,共12页
提出一种新型全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点,是实现装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构预期抗震性能的关键问题之一。采用校正的有限元方法对5种考虑不同因素的腹板开洞型抗剪连接键进行研究,以得到其受剪承载力和损伤模式。随后... 提出一种新型全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点,是实现装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构预期抗震性能的关键问题之一。采用校正的有限元方法对5种考虑不同因素的腹板开洞型抗剪连接键进行研究,以得到其受剪承载力和损伤模式。随后对基于合理分析模型、材料参数、单元接触、边界条件与加载方式等分析方法的新型节点研究表明,在不同地震水平往复力作用下,组合节点的滞回曲线表现为弹性,即未进入塑性和耗能。另外,在达到最大负向、正向位移时,抗剪连接键、对穿螺杆和支撑连接板仍处于弹性状态,混凝土损伤值和损伤区域均较小,即该新型组合节点具有高承载力、可全装配、功能可恢复等特点,可满足相应结构对该组合节点的要求。 展开更多
关键词 全装配式混凝土框架结构 Y形偏心钢支撑 组合节点 抗剪连接键 抗震性能
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预制压型钢板混凝土组合板和钢梁连接及其有限元分析 被引量：1
9
作者 王连广 蒙玉琪 王梓晴 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期575-581,共7页
为了满足预制组合板和钢梁连接节点的承载和变形要求,提出了一种新型的压型钢板混凝土组合板和钢梁整体预制的法兰板-螺栓连接节点.使用ABAQUS分别建立了现浇、预制节点模型,对比了两者在同等条件下的受力性能,并分析了栓钉数、组合板... 为了满足预制组合板和钢梁连接节点的承载和变形要求,提出了一种新型的压型钢板混凝土组合板和钢梁整体预制的法兰板-螺栓连接节点.使用ABAQUS分别建立了现浇、预制节点模型,对比了两者在同等条件下的受力性能,并分析了栓钉数、组合板的厚度和长度、螺栓数和法兰板厚度对预制节点模型受力性能的影响.结果表明:预制节点的受力性能与现浇节点相似,设计预制节点时应采用96个栓钉、8个螺栓,以及200 mm厚、5.1~6.6 m长的组合板及10 mm厚的法兰板. 展开更多
关键词 压型钢板混凝土组合板 板-梁连接节点 法兰板-螺栓连接 装配式结构 有限元分析 参数分析
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预制墙板横向均布荷载作用下试验研究与分析 被引量：2
10
作者 王小平 万良东 黄侃 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第7期126-129,134,共5页
以高3 m、宽1200 mm、厚220 mm的全螺栓连接装配式混凝土剪力墙结构(简称BPC)预制混凝土夹芯墙板为对象,通过试验和有限元分析研究墙板试件在横向均布荷载作用下的刚度和承载力。试验结果表明:墙板试件开裂荷载为10.60 kN/m^(2),对应的... 以高3 m、宽1200 mm、厚220 mm的全螺栓连接装配式混凝土剪力墙结构(简称BPC)预制混凝土夹芯墙板为对象,通过试验和有限元分析研究墙板试件在横向均布荷载作用下的刚度和承载力。试验结果表明:墙板试件开裂荷载为10.60 kN/m^(2),对应的跨中挠度相当于墙板跨度的1/884;极限承载力为16.71 kN/m^(2)。有限元分析所得墙板试件荷载—跨中挠度曲线与试验结果吻合较好,开裂荷载、极限承载力与试验数据分别相差仅2%和1.2%。证明BPC结构墙板的承载力和刚度完全满足一般低层、多层民用建筑对抗风等方面的要求,也说明采用有限元建模方法的合理和可靠性。 展开更多
关键词 全螺栓连接装配式混凝土剪力墙结构 预制墙板 横向均布荷载 承载力试验 有限元分析
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