装配式剪力墙结构连接节点/水平接缝的力学性能对装配式结构起着至关重要的作用,为了提高装配式剪力墙结构的抗震性能,本文结合消能减震技术设计研发了一种新型装配式剪力墙水平连接装置.通过该设计,制作了2种不同螺栓数量的水平连接装置,并对其进行了不同正弦加载频率下的动态力学性能试验,探究了不同螺栓预紧力、加载频率及螺栓数量对装置力学性能的影响规律;探究了装置摩擦升温对其力学性能的影响规律.结果表明:该装置在保证结构可靠连接的同时,又能依靠装置的内部摩擦消耗大量地震能量,从而有效减小结构地震响应,保护主体结构.此外,螺栓预紧力与装置的耗能能力和割线刚度基本呈线性关系,但对等效阻尼比影响不大;水平连接装置的力学性能几乎不受加载频率的影响;增加螺栓数量可大幅提高装置耗能能力;螺栓预紧力与加载频率均是装置温度升高的重要影响因素,但装置温度变化对其力学性能影响不大.

为了研究基于弹塑性应力场理论(EPSF)的钢筋混凝土梁的抗剪性能,采用基于EPSF理论的有限元程序ICONC对混凝土构件进行建模计算,探讨了有限元网格大小、形状和迭代步数对模拟结果的影响;选取12根试验梁,对比基于EPSF理论的模拟结果、试验结果和ABAQUS模拟结果,验证了基于EPSF理论计算结果的准确性.利用中美规范公式和EPSF理论对70根剪切破坏梁的受剪承载力进行了计算,并与试验值进行了对比.结果表明:有限元网格大小、形状和迭代步数对模拟结果影响甚小;程序ICONC可以较准确地模拟钢筋混凝土梁破坏现象、钢筋的屈服和混凝土的裂缝分布;与ABAQUS模拟相比,EPSF理论可以更精确、更方便、更快速地预测钢筋混凝土梁的受剪承载力;混凝土强度、剪跨比、配箍率变化对ICONC程序模拟结果影响较小,本文方法具有一定的准确性和稳定性.

结构弹塑性反应可用等效线性化方法中的等效刚度和等效阻尼比进行计算.为研究钢筋混凝土剪力墙的等效刚度和等效阻尼比,通过分析剪力墙的力-位移简化四折线滞回模型,推导了其屈服点和峰值点的等效刚度、等效周期和等效阻尼比的计算公式.为验证其准确性和适用性,采用提出的峰值点等效刚度、等效阻尼比公式和FEMA 440建议的公式,分别计算了42片钢筋混凝土剪力墙试件的等效刚度和等效阻尼比,并进行了对比分析.结果表明:提出的计算公式和FEMA 440建议的公式所得到的等效周期和等效阻尼比值与试验值比较吻合,因此,所提出的计算剪力墙的等效周期和等效阻尼比的公式较为合理.