肖水晶 作品数:7 被引量:43 H指数:5 供职机构: 北京交通大学土木建筑工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 北京市自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 建筑科学 更多>>
底部铰支自复位钢筋混凝土剪力墙设计与性能研究 被引量:12 2020年 为克服传统钢筋混凝土剪力墙在遭受较大地震时易发生墙脚压溃形成塑性铰等问题,减小结构残余位移,提出一种底部铰支自复位钢筋混凝土剪力墙。通过将传统剪力墙破坏严重的底部进行替换,上部墙板通过V型连接梁与基础铰接,两侧墙脚位置处布置具有双线性滞回特性的复位支撑,将墙板传递的内力解构,弯矩由复位支撑单独承受,在墙体底部形成弹性旋转约束的方式,实现了剪力墙较大弹性侧移,从而降低墙体损伤和残余位移。数值模拟分析了普通钢筋混凝土剪力墙(SW)和相同截面的自复位钢筋混凝土剪力墙(SC-SW)在低周往复荷载下的承载能力、耗能能力、变形能力及损伤分布。结果表明:SC-SW通过合理设计可达到与SW相同初始刚度和承载力,同时延性提高了26.52%;损伤水平明显小于SW,避免了以墙体塑性受损而吸收能量的耗能方式;残余位移明显减少,复位效果较好。 徐龙河 张焱 肖水晶关键词:钢筋混凝土剪力墙 抗震性能 钢筋混凝土剪力墙基于变形和滞回耗能非线性组合的损伤演化分析 被引量:10 2017年 为研究钢筋混凝土结构的损伤演化规律,提出一种基于变形和滞回耗能非线性组合的钢筋混凝土构件损伤模型。通过引入组合参数考虑不同损伤状态下构件变形与滞回耗能的权重,该损伤模型能很好的反映变形和滞回耗能的相互影响,有效评估构件在不同破坏状态下的损伤程度。对4片钢筋混凝土剪力墙的拟静力试验进行数值模拟分析,结果表明:该损伤模型计算的损伤值与试验破坏形态吻合较好,能很好的描述钢筋混凝土剪力墙的损伤演化过程,且能够定量确定构件不同破坏程度的损伤界限;对钢筋混凝土剪力墙进行地震作用下动力时程分析,结果表明,该损伤模型能很好的描述不同峰值加速度作用下剪力墙构件的损伤演化规律,剪力墙损伤在峰值加速度出现时段内发展迅速,并且随着地震强度的增大而增大,损伤值超过限值时构件失效。 徐龙河 肖水晶 卢啸 李忠献关键词:钢筋混凝土剪力墙 损伤演化规律 滞回耗能 内置碟簧自复位钢筋混凝土剪力墙拟静力试验及损伤分析 被引量:13 2021年 为了减小钢筋混凝土剪力墙在地震后的损伤和残余变形,提出了内置碟簧自复位钢筋混凝土剪力墙(self-centering RC shear wall with disc spring devices, SCSW-DSD),通过在墙脚两侧安装碟簧装置为墙体提供恢复力并保护墙脚处混凝土。对1片SCSW-DSD和1片普通混凝土剪力墙进行了拟静力加载试验,对比分析了两者的滞回性能、水平刚度退化、残余位移及损伤演化过程。结果表明:相比普通混凝土剪力墙,SCSW-DSD的水平荷载-位移曲线无下降段,承载力略降低,但SCSW-DSD最大加载位移角达到了3%,最大加载位移提高了44.4%,具有较好的变形能力;在相同加载位移下,SCSW-DSD的残余位移均较普通混凝土剪力墙的小,最大残余位移角减小约65.8%,具有良好的自复位性能;SCSW-DSD裂缝发展较慢且数量较少,其约束边缘纵筋应变小于0.007,水平分布钢筋应变小于0.001,均较普通混凝土剪力墙的小,表明SCSW-DSD损伤程度较小。 徐龙河 陈曦 肖水晶关键词:拟静力试验 滞回性能 内置碟簧自复位混凝土剪力墙基于性能的截面设计方法 被引量:4 2020年 内置碟簧自复位混凝土剪力墙主要由墙体及墙脚两侧的碟簧装置组成,碟簧装置具有较高的抗压能力,卸载后能恢复到变形前的状态,为墙体提供恢复力,减小结构的震后残余变形。为了较好地设计内置碟簧自复位混凝土剪力墙,该文提出基于性能的截面设计方法。定义了四水准下结构的性能目标和损伤状态,直接基于第三水准下的位移目标设计剪力墙截面尺寸,碟簧装置几何尺寸、承载能力和变形能力。根据自复位剪力墙截面的受力分析,推导其承载力理论计算公式,并对设计的内置碟簧自复位混凝土剪力墙进行弹塑性分析。结果表明,按该方法设计的自复位剪力墙具有较好的复位能力,墙体的损伤也得到有效控制,在位移角分别为0.5%和1%时,残余位移角仅分别为0.012%和0.022%,损伤指标分别为0.12和0.21,符合基于性能的设计目标。推导的理论计算公式能很好地评估剪力墙的承载能力,计算结果与有限元模拟结果吻合较好。 徐龙河 肖水晶关键词:承载能力 弹塑性分析 碟簧装置恢复力模型及其在自复位RC剪力墙中的应用 被引量:5 2021年 为了准确模拟碟簧装置和自复位RC剪力墙的力学性能,对碟簧装置的工作原理和力学特性进行了分析,提出并开发了碟簧装置恢复力模型,通过试验验证了恢复力模型的准确性。在低周往复荷载作用下,对内置碟簧装置的自复位RC剪力墙的滞回性能进行数值模拟,并与试验结果进行了对比。结果表明:应用碟簧装置恢复力模型的数值模型可有效模拟自复位RC剪力墙的滞回特性、自复位性能及耗能能力。自复位RC剪力墙的承载力随碟簧预压力、附加摩擦力及碟簧装置刚度的增大而增大;耗能能力随附加摩擦力的增大而增大;残余位移随附加摩擦力的增大而增大,随碟簧预压力和碟簧装置刚度的增大而减小。 陈曦 徐龙河 肖水晶关键词:恢复力模型 滞回性能 试验验证 内置碟簧自复位联肢剪力墙参数设计与滞回性能研究 被引量:5 2018年 为了减小结构的震后残余变形,有效地避免墙肢破坏,该文提出并设计了一种内置碟簧装置的自复位联肢剪力墙(SC-CSW)。SC-CSW主要通过碟簧装置中的摩擦耗散地震能量,碟簧提供恢复力。建立了预压小于摩擦的SC-CSW1、预压大于摩擦的SC-CSW2及普通联肢剪力墙的有限元模型,对比分析了三者的承载能力、变形能力、耗能能力和自复位能力,结果表明:加载位移达到弹塑性层间位移限值时,SC-CSW1的累积耗能比普通联肢剪力墙降低28.03%,但其延性比普通联肢剪力墙提高至少2.94倍,能更好的满足大震下的位移需求;SC-CSW2的累积耗能比SC-CSW1降低15.83%,但其承载力提高,且最大残余位移比仅为0.09%,基本消除了残余变形,能满足结构功能可恢复的需求。 徐龙河 肖水晶 卢啸关键词:耗能能力 具有复位功能的钢筋混凝土剪力墙设计与性能研究 被引量:12 2018年 为减轻混凝土剪力墙墙脚处的严重破坏,提高混凝土结构延性并控制震后残余变形,提出一种具有复位功能的钢筋混凝土剪力墙。该自复位剪力墙(SC-SW)通过两侧墙脚设置的碟簧装置提供复位力,利用墙体自身变形耗散地震能量。基于相同的几何尺寸和配筋以及相似的加载规则,建立普通钢筋混凝土剪力墙SW1和自复位剪力墙SC-SW有限元模型,对比分析两者的承载能力,耗能能力及变形能力。结果表明,SC-SW的承载能力略高于SW1,累积滞回耗能大于SW1,并且SC-SW的延性性能相比SW1提高约40.95%。新型SC-SW墙脚处放置碟簧装置可提供必要的抗侧刚度减轻墙脚的破坏,并提供较好的复位能力,能基本消除构件的残余变形,使结构在地震后具有可恢复的功能。 肖水晶 徐龙河 卢啸关键词:延性性能 耗能能力