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合肥工业大学土木与水利工程学院何伟教授团队在新型节能墙体研究领域取得进展（图）
新型节能墙体 RC-PCM 相变墙体
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2021/7/26
合肥工业大学土木与水利工程学院何伟教授团队提出了一种新型相变墙体（RC-PCM），其综合了相变材料高蓄热能力、微槽道热管（Micro-channel heat pipe, MHP）高热导率、天空辐射制冷（Radiative cooling, RC）自发散热的优势，即利用连接相变墙体与辐射制冷装置的微槽道热管，在夜间快速地将存储在相变墙体的热量通过辐射制冷及空气对流的方式释放到室外，使得相变墙体能够...
预应力预制混凝土剪力墙结构直接基于位移的抗震设计方法及应用
直接基于位移的抗震设计 预应力预制混凝土 剪力墙结构 弹塑性反应谱 自复位
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2018/3/26
该文提出一种采用弹塑性位移谱的直接基于位移的抗震设计方法，对预应力预制混凝土剪力墙结构进行设计，依据初步设计的结构几何参数得到结构的屈服位移，根据大震作用下的设计目标位移，计算相应的延性系数，通过弹塑性位移谱获得结构的周期，从而得到基底剪力，根据基底剪力和倾覆弯矩对剪力墙截面进行设计。然后针对通过该方法设计的4种不同层高的预应力预制剪力墙结构，使用有限元分析软件OpenSees对结构进行弹塑性时程...
为研究设有横向撑杆的十字形加劲约束构件对钢板剪力墙结构墙板变形的抑制作用，框架梁柱连接衬板的加强效应，以及横向撑杆对框架柱"沙漏"现象的减缓效应，完成了两榀1：3比例单跨3层钢板剪力墙的拟静力试验，探究了两种结构的破坏顺序和破坏模式，对比分析了两者的滞回性能，墙板、框架柱及梁柱节点的变形和受力情况。研究结果表明：设有横向撑杆的十字加劲约束钢板墙较非加劲钢板剪力墙，具有更好的耗能能力，横向撑杆的设置...
进行了3个配置不同水平分布钢筋的自适应分缝剪力墙的拟静力试验，研究了墙体的破坏过程和破坏形态，分析了水平钢筋配筋量对墙体受力性能的影响。结果表明：墙体内部设置型钢可改变墙体的破坏形态，使墙体表现出自适应分缝特性，避免发生脆性破坏；水平钢筋配筋量影响墙体裂缝开展；增加水平钢筋配筋量提高了墙体的受剪承载力、屈服位移角和峰值位移角，但耗能能力有所降低；现行规范中的剪力墙受剪承载力计算公式可用于计算自适应...
高性能纤维增强混凝土（HPFRC）具有受拉应变硬化和多裂缝开展性能，是一种理想的耗能材料。将HPFRC耗能墙装配于钢筋混凝土（RC）框架，形成RC框架-HPFRC耗能墙新型抗震结构。设计制作了2个1/2比例RC框架-HPFRC耗能墙结构模型，对其进行了拟静力试验，研究其破坏机理、变形和耗能性能等；分析了RC框架和HPFRC耗能墙在峰值荷载点的有效刚度。结果表明：RC框架-HPFRC耗能墙结构可实现...
提出一种带加劲肋多腔双层钢板-混凝土组合剪力墙，并进行5个1：4模型试件的拟静力试验，研究该形式组合剪力墙在不同轴压比、剪跨比下的破坏形式、滞回性能、变形能力以及耗能能力。试验结果表明：带加劲肋多腔双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能良好，5个试件的屈服位移角平均值为1/114，极限位移角平均值为1/48；增大轴压比可提高试件的承载力，但其抗震性能有所降低；减小剪跨比，试件的承载力和刚度有较大幅度提...
为研究钢框架内填预制再生混凝土墙结构的抗震性能，对3榀单层单跨1∶3缩尺的模型试件进行了拟静力试验。通过对钢框架是否设置预制墙板及不同梁柱节点连接形式的对比，深入分析了钢框架内填预制再生混凝土墙结构的破坏形态、传力机理、承载力、延性及耗能能力等指标。结果表明：设置预制再生混凝土墙板后，结构的承载力和抗侧刚度明显提高，与纯框架相比，极限承载力提高1.44倍，抗侧刚度提高了3倍；结构位移延性系数在2....
通过剪跨比为2.1的钢管约束高强混凝土剪力墙试件低周反复加载试验，研究其在压弯荷载作用下的破坏形态、机理及耗能能力。试验表明，通过在高强混凝土剪力墙约束边缘构件内设置钢管，可提高其延性。在试验研究基础上，对钢管约束高强混凝土剪力墙压弯承载力及变形能力进行分析。考虑内置钢管约束影响，建立钢管约束高强混凝土剪力墙压弯承载力计算公式。根据截面平衡条件和变形条件，计算钢管约束高强混凝土剪力墙位移延性系数，...
农村房屋抗震是我国防震减灾工作的重要内容。砖砌体结构作为农村房屋的主要结构形式，如何提高其抗震能力具有重要研究意义。为研究砂浆强度、构造措施和窗洞口对砖砌体抗震性能的影响，该文首先对农村砖砌体房屋常用的几种砂浆和砖砌体进行了抗压强度试验，得到了相应材料及构件的强度参数；然后对不同砂浆强度、不同构造措施和开洞的12个墙片进行了拟静力试验，对比分析了不同因素对墙体力学性能影响。试验结果表明，砂浆强度影...
为研究预制钢筋混凝土叠合剪力墙的抗震性能，对3片预制钢筋混凝土叠合剪力墙、1片现浇钢筋混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验，对比研究了各试件的荷载-位移曲线、骨架曲线、刚度退化规律、延性性能、耗能能力和破坏形态等，探讨了叠合墙体预制部分与现浇部分的协同工作性能，以及不同施工工艺对整体工作性能的影响。研究结果表明：1）墙体破坏以剪切破坏为主；2）预制叠合墙和现浇墙体的承载能力、破坏模式、抗震性能指标均相...
基于自适应POA和IDA的RC框架填充墙结构超强系数分析
RC框架 填充墙 自适应PushOver 增量动力分析 超强系数
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2018/4/18
结构整体超强系数是结构整体抗震性能系数的重要组成部分。针对不同结构高度严格按照现行设计规范设计了6个高烈度区具有代表性的结构模型，并采用OpenSees分析平台建立有限元模型，同时通过与已有试验结果的对比验证了建模方法的客观准确性。基于自适应POA和IDA得到了设计结构模型的整体超强系数及其变化规律，通过对比分析得出：填充墙对RC框架结构的整体超强系数影响显著，但随着结构高度的增加，填充墙对结构超...
核电工程双钢板混凝土组合剪力墙面内受弯性能研究
双钢板混凝土组合剪力墙 核电厂 面内受弯性能 受弯承载力 数值模拟
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2018/4/2
开展了核电厂屏蔽厂房双钢板混凝土组合剪力墙的结构形式的10个缩尺试件低周往复拟静力试验，研究了钢板厚度、栓钉间距、竖向荷载以及加劲肋设置等因素对双钢板混凝土组合剪力墙受弯承载力的影响。分析结果表明：钢板厚度、竖向荷载和加劲肋的设置都对剪力墙的受弯承载力有很大的影响，而栓钉间距对其影响不大。采用ABAQUS有限元软件对双钢板混凝土组合剪力墙试件进行了数值模拟，通过比较有限元计算结果和试验结果发现两者...
为研究不同连接形式PC挂板-剪力墙体系的抗震性能，进行了4个单层双肢剪力墙足尺试件的拟静力试验。通过对比试件的受力过程和破坏形态，研究PC挂板与剪力墙之间连接构造的受力机理和抗震性能，进而验证PC挂板与剪力墙之间连接构造的合理性。为进一步优化该体系的抗震性能，补充关于新型隔离材料的直剪试验，并采用ABAQUS对带有新型隔离材料的PC挂板-剪力墙进行了对比分析。研究结果表明：带有隔离材料且仅采用限位...
底部开水平缝预应力自复位剪力墙在墙体与基础连接处的两端设置水平缝，剪力墙和基础界面中间部位保持正常连接，在墙体内竖向设置无粘结预应力钢绞线提供自复位能力。通过有限元分析软件ABAQUS对低周反复加载试验中的底部开缝剪力墙进行数值模拟，介绍了建模方法及过程，将数值模拟的单调加载和往复加载结果与试验结果进行对比分析，包括骨架曲线、滞回曲线、耗能能力、预应力筋中应力变化、剪力墙底部抬升量、剪力墙混凝土应...
灌浆套筒连接全装配式框架-剪力墙结构抗震性能试验研究
灌浆套筒 全装配式框架-剪力墙结构 低周反复加载试验 位移延性 刚度退化 能量耗散
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2018/3/30
为研究采用灌浆套筒连接的全装配式框架-剪力墙结构的抗震性能，设计制作了1榀1/2比例两层两跨灌浆套筒连接全装配式框-剪结构模型试件PC-3，并对其进行了低周反复加载试验。通过与已有试验结果对比分析，研究了结构的破坏模式、滞回性能、刚度退化、位移延性和耗能能力等抗震性能指标。结果表明：灌浆套筒连接全装配式框-剪结构试件PC-3与全现浇试件RCFW的破坏模式基本相同，梁端塑性铰长度减小、位置外移，具有...