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阻尼填充墙加固震损框架抗震性能试验研究

土木工程学报 2018年第1期51卷 68-75页

作者：周云童博陈章彦罗德章郭阳照广州大学广东广州510006

提出先对震损框架进行局部修复,再采用阻尼填充墙对其进行加固的阻尼填充墙加固震损框架方法,设计制作震损修复框架(CRF)、阻尼填充墙加固震损框架(CRDIWF)以及阻尼填充墙框架(DIWF)三榀足尺试件,对其进行拟静力加载试验,对比研究三个... 详细信息

提出先对震损框架进行局部修复,再采用阻尼填充墙对其进行加固的阻尼填充墙加固震损框架方法,设计制作震损修复框架(CRF)、阻尼填充墙加固震损框架(CRDIWF)以及阻尼填充墙框架(DIWF)三榀足尺试件,对其进行拟静力加载试验,对比研究三个试件的滞回性能、承载能力、耗能能力与延性、破坏特征等。试验结果表明:对震损框架先进行局部修复,再采用阻尼填充墙对其进行抗震加固的方法是可行的;试件CRDIWF的抗侧刚度、承载能力、耗能能力、位移及延性与DIWF基本相当,且均比试件CRF高;阻尼填充墙实现了既定的滑移耗能机制,释放了对框架的刚度效应和约束效应;试件CRDIWF、试件DIWF的破坏特征与试件CRF一致,破坏时层间位移角为1/37,满足《建筑抗震设计规范》中罕遇地震作用下层间位移角1/50的要求,具有良好的抗倒塌能力;为保证阻尼填充墙工作机制与耗能机制的实现,阻尼填充墙砌体单元的砂浆剪切强度应大于SBS阻尼层的剪切强度。

关键词：阻尼填充墙框架结构抗震性能抗震加固

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阻尼填充墙简化力学模型研究

土木工程学报 2015年第10期48卷 1-9页

作者：周云郭阳照廖奕发杨冠男广州大学广东广州510006

对阻尼填充墙砌体单元与框架柱的相互作用过程、阻尼填充墙的抗侧力及耗能机理、阻尼填充墙对框架梁的作用、填缝措施的作用等进行分析,揭示阻尼填充墙的工作机理,给出阻尼填充墙的破坏形态;在此基础上,用两根串联有弹簧-黏壶单元的斜... 详细信息

对阻尼填充墙砌体单元与框架柱的相互作用过程、阻尼填充墙的抗侧力及耗能机理、阻尼填充墙对框架梁的作用、填缝措施的作用等进行分析,揭示阻尼填充墙的工作机理,给出阻尼填充墙的破坏形态;在此基础上,用两根串联有弹簧-黏壶单元的斜撑表征阻尼填充墙对框架的刚度和耗能贡献,提出阻尼填充墙的简化力学模型——双斜撑模型;通过理论推导,得出阻尼填充墙双斜撑模型相关参数的计算公式,并采用该模型对框架阻尼填充墙进行水平循环荷载作用下的滞回性能分析,分析结果表明,阻尼填充墙双斜撑模型的分析结果与试验结果及仿真结果吻合良好。

关键词：阻尼填充墙框架工作机理力学模型

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阻尼填充墙单元性能试验研究

土木工程学报 2013年第5期46卷 56-63页

作者：周云郭阳照廖奕发杨冠男广州大学广东广州510006

基于框架阻尼填充墙(DIW)的构造和原理,设计一种以SBS改性沥青卷材(SBS卷材)为阻尼层的阻尼填充墙单元(DIWU)构造方案。制作三榀SBS卷材层数不同的DIWU试件和一榀普通砌体墙单元(CIWU)试件,对其进行拟静力试验,研究DIWU的性能,揭示SBS... 详细信息

基于框架阻尼填充墙(DIW)的构造和原理,设计一种以SBS改性沥青卷材(SBS卷材)为阻尼层的阻尼填充墙单元(DIWU)构造方案。制作三榀SBS卷材层数不同的DIWU试件和一榀普通砌体墙单元(CIWU)试件,对其进行拟静力试验,研究DIWU的性能,揭示SBS卷材层数对DIWU性能的影响规律。试验结果表明:①以SBS卷材作为阻尼层的DIWU构造方案是可行的,能成功实现"变形集中于阻尼层,砌体单元平动"的预期机制和设计目标;②以SBS卷材作为阻尼层的DIWU耗能机理明确,滞回曲线饱满,耗能能力强,等效黏滞阻尼系数可达0.27以上;③以SBS卷材作为阻尼层的DIWU随着卷材层数的增多,抗侧刚度减小,侧向变形能力增强;④设置双层SBS卷材作为阻尼层的DIWU构造方案为较优方案。

关键词：阻尼填充墙阻尼填充墙单元框架填充墙拟静力试验

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阻尼填充墙平面外工作机制与受力性能研究

土木工程学报 2018年第S2期51卷 76-84页

作者：陈章彦邓雪松周云张超罗德章广州大学广东广州510006

采用ABAQUS通用有限元软件,对比分析了单调静力下,阻尼层剪切强度、柔性端填充物硬度等周边约束程度对阻尼填充墙(damped infill wall, DIW)平面外工作机制与受力性能的影响,揭示了DIW平面外工作机理,给出了相关的设计建议。结果表明:... 详细信息

采用ABAQUS通用有限元软件,对比分析了单调静力下,阻尼层剪切强度、柔性端填充物硬度等周边约束程度对阻尼填充墙(damped infill wall, DIW)平面外工作机制与受力性能的影响,揭示了DIW平面外工作机理,给出了相关的设计建议。结果表明:平面外荷载作用下,不同周边约束程度可使DIW形成六种工作机制类型。低强度砂浆阻尼层抗压强度平均值大于1.2MPa与柔性端填充物弹性模量大于1.5MPa分别是沿墙体高度方向、宽度方向拱承载机制形成的充分条件,该情况下DIW的工作机制合理,承载能力与初始刚度最高;沿墙体高度方向看,DIW各砌体单元作近似刚体运动,平面外位移集中于中间两层阻尼层及中间层砌体单元,变形模式因约束程度不同主要呈现"二折线"、"三折线"以及介于"二折线"与"三折线"三种形式;当低强度砂浆阻尼层抗压强度平均值大于1.2MPa时,DIW的受力以沿墙体高度方向为主,而沿墙体宽度方向的影响可忽略;采用低强度砂浆作为阻尼层时,建议采用抗压强度大于1.2MPa的砂浆,柔性端填充物采用M1.5砂浆或弹性模量大于1.5MPa的材料。

关键词：阻尼填充墙平面外受力性能工作机制变形模式

基于分离式模型的阻尼填充墙框架抗震性能分析

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基于分离式模型的阻尼填充墙框架抗震性能分析

作者：刘香玲四川农业大学

学位级别：硕士

研究框架结构填充墙在历年地震灾害中的破坏情况表明,填充墙由于过大的抗侧刚度以及与框架过强的相互约束,往往在早期就会先于框架主体出现严重的破坏,如何改善砌体填充墙在钢筋混凝土框架中的抗震性能成为难点。阻尼填充墙由于粘弹性... 详细信息

研究框架结构填充墙在历年地震灾害中的破坏情况表明,填充墙由于过大的抗侧刚度以及与框架过强的相互约束,往往在早期就会先于框架主体出现严重的破坏,如何改善砌体填充墙在钢筋混凝土框架中的抗震性能成为难点。阻尼填充墙由于粘弹性层的存在削弱了墙体刚度,并通过其剪切滞回变形耗散地震能量,是填充墙框架结构减震的新途径,但目前对阻尼填充墙框架结构的研究还较少。本文在已有研究的基础上,研究粘弹性层和阻尼层分区方式对阻尼填充墙抗震性能的影响,主要研究成果如下:(1)对填充墙框架结构的有限元模型进行比较,总结各模型的特点,选取适合本文的有限元模型;以已有试验为基础,建立与试验对应的有限元模型,验证建模方法的合理性。对比分析空框架、普通填充墙、阻尼填充墙的承载力、刚度特性等,发现阻尼填充墙能改善普通填充墙的受力性能,且粘弹性材料的加入降低了砌体填充墙的高应力分布区域面积。(2)在验证建模方法正确的基础上,分别建立了两区、三区、四区阻尼填充墙的分离式模型,研究了粘弹性层对阻尼填充墙承载力、刚度特性、黏滞阻尼系数的影响,发现弹性模量为主要影响因素,并对粘弹性层的厚度、弹性模量给出了建议取值。(3)针对单榀两跨框架结构,分别建立了空框架、普通填充墙框架、两区、三区、四区阻尼填充墙框架5种结构形式的分离式模型,对比分析了普通填充墙与阻尼填充墙破坏形式的不同,研究了分区方式对两跨框架结构承载力、刚度特性等的影响,再次证实了粘弹性材料层的加入能达到削弱结构刚度的目的,同单跨单榀阻尼填充墙一样,阻尼层层数越多,结构的刚度越小、屈服位移越大。(4)根据有限元分析结果,结合理论分析,提出了阻尼填充墙抗侧刚度计算公式。

关键词：阻尼填充墙框架结构粘弹性层分离式建模承载力刚度特性

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阻尼填充墙简易阻尼层性能试验研究

地震工程与工程振动 2014年第3期34卷 229-236页

作者：周云郭阳照廖奕发杨冠男杨驰广州大学土木工程学院广东广州510006

设计了5种用于阻尼填充墙的简易阻尼层,对其进行拟静力试验,研究其力学性能。结果表明:(1)不同类型材料阻尼层的滞回耗能性能、承载性能和水平剪切变形能力的差异较大;(2)沥青油膏阻尼层、橡塑板材阻尼层和EVA板材阻尼层的竖向承载性能... 详细信息

设计了5种用于阻尼填充墙的简易阻尼层,对其进行拟静力试验,研究其力学性能。结果表明:(1)不同类型材料阻尼层的滞回耗能性能、承载性能和水平剪切变形能力的差异较大;(2)沥青油膏阻尼层、橡塑板材阻尼层和EVA板材阻尼层的竖向承载性能较差;以橡塑板材形成的阻尼层,滞回曲线捏缩效应明显,滞回耗能性能差;以EVA板材构成的阻尼层,水平剪切变形能力差,不能满足阻尼填充墙阻尼层的水平剪切变形要求;(3)油毡阻尼层和SBS沥青卷材阻尼层的水平剪切变形能力良好;以SBS沥青卷材构筑的阻尼层,滞回曲线饱满,滞回耗能性能优越,抗侧刚度大,承载能力强,有利于保证墙体稳定性,满足阻尼填充墙阻尼层的抗侧刚度要求;(4)建议采用SBS沥青卷材作为构筑阻尼填充墙阻尼层的材料。

关键词：阻尼填充墙阻尼层 SBS沥青卷材拟静力试验

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新型框架阻尼填充墙性能分析

振动与冲击 2013年第14期32卷 127-133页

作者：郭阳照周云甘英杰廖奕发广州大学土木工程学院广州510006

介绍了新型框架阻尼填充墙的构造方法,并剖析其原理;采用有限元方法分析空框架、普通填充墙框架与阻尼填充墙框架在单调静力荷载作用下的响应,揭示了阻尼填充墙的工作机制,对比研究了阻尼填充墙和普通填充墙的性能差异和优劣,结果表明:... 详细信息

介绍了新型框架阻尼填充墙的构造方法,并剖析其原理;采用有限元方法分析空框架、普通填充墙框架与阻尼填充墙框架在单调静力荷载作用下的响应,揭示了阻尼填充墙的工作机制,对比研究了阻尼填充墙和普通填充墙的性能差异和优劣,结果表明:框架侧移时,阻尼填充墙的变形主要集中于剪切刚度较小、变形能力良好的粘弹性层,与普通填充墙相比,其变形能力明显提高,受力大为降低;阻尼填充墙能给主体框架提供一定的侧向刚度,有利于小震下结构的位移控制,但其刚度明显低于普通填充墙,能延长结构周期,减小结构在地震中所承受的地震作用。此外,阻尼填充墙对框架侧向变形造成的约束较普通填充墙大为削弱,能延缓主体框架形成塑性铰发生破坏。

关键词：阻尼填充墙框架结构填充墙单调静力荷载

阻尼填充墙优化布置对不规则框架结构抗震性能的影响

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地震工程学报 2017年第3期39卷 411-416页

作者：刘洁郭鑫龙郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院河南郑州450000

在不规则结构中,填充墙的表现对框架结构的局部以及整体抗震性能的表现显得非常重要。随着阻尼填充墙的深入研究,大大提高了框架填充墙结构的抗震性能。但由于阻尼填充墙施工工艺复杂、施工成本较高,很难得以大规模使用。为了实现既降... 详细信息

在不规则结构中,填充墙的表现对框架结构的局部以及整体抗震性能的表现显得非常重要。随着阻尼填充墙的深入研究,大大提高了框架填充墙结构的抗震性能。但由于阻尼填充墙施工工艺复杂、施工成本较高,很难得以大规模使用。为了实现既降低施工的难度和成本又提高框架结构的抗震性能,本文选取一座不规则框架结构对其地震表现进行分析。采用局部优化布置阻尼填充墙的方法,达到既提高结构抗震性能又降低施工难度和成本的要求,为框架填充墙结构的设计提供一定的建议。

关键词：阻尼填充墙框架结构优化布置抗震

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阻尼填充墙SBS层性能试验研究

地震工程与工程振动 2014年第6期34卷 83-89页

作者：周云廖奕发郭阳照杨冠男杨驰曹均勇广州大学土木工程学院广东广州510006

对阻尼填充墙的SBS层进行水平往复加载试验,研究了竖向压应力、加载频率和卷材层数对SBS层力学性能的影响及其耐疲劳性能。试验结果表明:(1)SBS层工作性能稳定,滞回曲线饱满对称,SBS层产生黏滞滑移耗能,耗能性能良好。(2)竖向压应力、... 详细信息

对阻尼填充墙的SBS层进行水平往复加载试验,研究了竖向压应力、加载频率和卷材层数对SBS层力学性能的影响及其耐疲劳性能。试验结果表明:(1)SBS层工作性能稳定,滞回曲线饱满对称,SBS层产生黏滞滑移耗能,耗能性能良好。(2)竖向压应力、加载频率和卷材层数的变化对SBS层力学性能具有一定的影响;随着竖向压应力的增大,SBS层的早期抗剪切刚度显著增大,耗能性能小幅提升;SBS层具有速度相关性,加载频率增大时,SBS层的耗能性能明显提高;增大卷材层数会致使SBS层的剪切刚度和耗能效果降低。(3)疲劳试验中,SBS层的剪切刚度和耗能量有一定的衰减,但等效黏滞阻尼系数有所上升,滞回环形状基本不变,SBS层仍可有效耗能,耐疲劳性能良好。

关键词：阻尼填充墙 SBS层力学性能疲劳性能