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L型叠合式剪力墙板抗震性能的试验研究及非线性分析
作 者: 庞培培
导 师: 沈小璞
学 校: 安徽建筑工业学院
专 业: 结构工程
关键词: L型叠合式剪力墙板 拟静态试验 承载能力 抗震性能 非线性有限元分析
分类号: TU398.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 26次
引 用: 1次
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内容摘要
近年来,建设节能省地型住宅,走新型工业化道路,住宅产业化将是房地产业发展的必然趋势。新型材料和新型结构体系也应运而生。本文基于德国叠合式混凝土墙板,提出的新型叠合式混凝土剪力墙结构体系。在前人研究的基础上,继续通过低周反复试验研究L型叠合式剪力墙的抗震性能,并运用有限元软件ANSYS模拟以弥补试验的不足。通过低周反复加载试验,得到试件的裂缝分布图,分析其破坏形态;从试件的荷载—位移滞回曲线、骨架曲线中,分析其力学性能;从试件的延性系数、功比指数等指标分析结构的抗震性能。运用/ANSYS模拟,分析叠合式剪力墙和现浇剪力墙抗震性能的不同,并分析了轴压比对叠合式剪力墙抗震性能的影响。本文的研究的工作有:(1)对一个包含两片L型叠合式剪力墙板模型进行试验研究,分析叠合墙板的破坏特征和裂缝分布走势的异同,了解叠合结构的整体性能。通过叠合面处应力—应变关系曲线,了解叠合面处的粘结破坏特点。(2)通过试验墙板的荷载—位移滞回曲线、骨架曲线,并通过有限元软件ANSYS模拟现浇剪力墙板,研究现浇剪力墙板和叠合式剪力墙板的承载能力(开裂荷载、屈服荷载、极限荷载)、变形性能和耗能能力。(3)通过有限元软件ANSYS模拟不同轴压比情况下,L型叠合式剪力墙应力分布、破坏形态、承载力(开裂荷载、屈服荷载、极限荷载)、位移、延性,研究轴压比和混凝土强度对叠合式剪力墙抗震性能的影响。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 插图清单 11-13 表格清单 13-14 第一章 绪论 14-20 1.1 引言 14-15 1.2 叠合式剪力墙概念 15-16 1.3 国内外研究现状及市场应用前景 16-19 1.3.1 混凝土叠合结构的研究现状 16-17 1.3.2 叠合式剪力墙的国内外研究现状 17-18 1.3.3 叠合式剪力墙的市场应用前景 18-19 1.4 本文研究的目的及主要内容 19-20 第二章 L型叠合式剪力墙板的试验研究 20-44 2.1 概述 20 2.2 结构试验的设计 20-30 2.2.1 试件的设计与材料参数 20-22 2.2.2 试验监测方案设计 22-24 2.2.3 承载力计算理论 24-28 2.2.4 试验加载设计 28-30 2.3 试验现象描述 30-33 2.3.1 裂缝开展分布描述与分析 30-33 2.3.2 墙板破坏特征与形态 33 2.4 墙板应变片数据分析 33-35 2.4.1 钢筋应变片对比分析 33-34 2.4.2 混凝土应变片对比分析 34-35 2.5 抗震性能分析 35-43 2.5.1 荷载—位移滞回曲线分析 36-37 2.5.2 骨架曲线特性分析 37-38 2.5.3 承载力对比分析 38-39 2.5.4 刚度退化曲线特性分析 39-40 2.5.5 延性性能分析 40-41 2.5.6 耗能性能分析 41-43 2.6 本章小结 43-44 第三章 非线性有限元分析理论 44-60 3.1 概述 44 3.2 有限元法 44-46 3.2.1 有限元法的基本思想 45 3.2.2 有限元法的特点 45 3.2.3 有限元软件ANSYS简介 45-46 3.3 有限元模型 46-48 3.3.1 整体式模型 46-47 3.3.2 分离式模型 47-48 3.3.3 组合式模型 48 3.4 钢筋混凝土两个有限单元的选取 48-56 3.4.1 SOLID65单元简介 48-50 3.4.2 Link8单元简介 50 3.4.3 混凝土的本构关系和破坏准则 50-54 3.4.4 钢筋的本构关系与破坏准则 54-56 3.5 混凝土裂缝和压碎的模拟 56-57 3.5.1 裂缝的两种模式 56 3.5.2 混凝土单元SOLID65中压碎设置 56-57 3.6 钢筋混凝土非线性分析迭代流程 57-58 3.7 本章小结 58-60 第四章 L型叠合式剪力墙板非线性有限元分析 60-78 4.1 概述 60 4.2 现浇与叠合式剪力墙的非线性分析过程 60-63 4.2.1 单元选取及材料性能 60-61 4.2.2 模型的建立 61 4.2.3 网格划分 61-62 4.2.4 加载过程及收敛的设置 62 4.2.5 结果处理 62-63 4.3 叠合式剪力墙与现浇剪力墙的模拟分析 63-71 4.3.1 叠合式剪力墙板的模拟 63-64 4.3.2 结果分析及与试验结果对比分析 64-68 4.3.3 现浇剪力墙板的模拟 68-69 4.3.4 与叠合式剪力墙板结果对比分析 69-71 4.4 轴压比对剪力墙结构承载力和延性的影响分析 71-74 4.4.1 不同轴压比下叠合试件破坏形态分析 71-72 4.4.2 不同轴压比下叠合试件变形性能分析 72-74 4.5 混凝土强度对叠合式剪力墙板影响分析 74-77 4.5.1 破坏形态对比分析 75-76 4.5.2 变形性能对比分析 76-77 4.6 本章小结 77-78 第五章 结论与展望 78-80 5.1 结论 78-79 5.2 展望 79-80 参考文献 80-84 致谢 84-86 读研期间主要科研成果 86
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 框架、剪力墙结构
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