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短肢剪力墙—砌块组合墙受力特征及计算方法研究
作 者: 郑双明
导 师: 李晓莉
学 校: 西安建筑科技大学
专 业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 组合墙 受力特征 破坏模式 计算方法
分类号: TU398
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 4次
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内容摘要
短肢剪力墙-砌块组合墙是具有较大初始刚度和极限承载力,能够分阶段耗散地震能量,具备多道抗震防线的新型抗震体系。课题组前期对短肢剪力墙-砌块组合墙体的拟静力试验,对组合墙的破坏特征、变形能力、刚度退化及耗能能力进行了研究。表明组合墙各部分能够共同工作,具有良好的协同工作性能,在试验中砌块墙首先破坏,充当了结构的第一道抗震防线,组合墙表现出较好的耗能能力。在之前研究的基础上本文对组合墙各部分的相互作用、破坏模式及计算方法进行研究,主要内容如下:通过对试验中组合墙破坏过程、破坏形态及试验数据分析,对组合墙各部分的相互作用进行了分析,提出在弹性阶段,组合墙体可以看做是整体悬臂墙,砌块墙和连梁组成的部分相当于等效腹板,混凝土墙肢相当于整体墙的拉压区,并通过对墙肢纵向钢筋的应变分析证实了该论点;内嵌砌块墙在压溃前,对结构刚度及承载力均有较大贡献,尽管在水平作用较小时砌块墙产生微裂缝,但仍然能够传递荷载,微裂缝的发展对结构刚度及承载力影响并不十分明显;砌块墙水平通缝形成后,在构造横梁、混凝土墙肢及连梁的约束下仍然具备一定参与整体工作的能力。文章提出组合墙主要以整体弯矩抵抗侧向荷载,破坏模式以整体弯曲破坏为主,不同于一般短肢剪力墙的各肢独自弯曲破坏,墙肢破坏形态来看属于拉剪破坏,以受拉破坏为主。在对短肢剪力墙-砌块组合墙破坏形态及受力特征分析的基础上,提出了组合墙的等效整体墙简化计算模型,在计算时将墙肢间的砌块墙和连梁等效为整体墙的腹板,通过变形连续条件建立微分方程求解内力。本文给出了计算参数确定的方法及求解的过程。在对试验结果和对组合墙内力分析的基础上给出了针对设计的建议;对组合墙的抗震概念设计进行了讨论,建议了要确保组合墙的具备多道抗震防线的计算参数取值、内力调整及一些构造措施。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-9 1 绪论 9-17 1.1 研究背景及意义 9-11 1.1.1 工程实践中存在的问题 9-11 1.1.2 短肢剪力墙-砌块组合墙介绍 11 1.2 本文相关的研究现状 11-16 1.2.1 短肢剪力墙研究现状 11-13 1.2.2 填充墙框架研究现状 13 1.2.3 混凝土-砖砌体(砌块)组合墙体研究现状 13-14 1.2.4 短肢剪力墙-砌块组合墙研究现状 14-16 1.3 本文的主要研究内容 16-17 2 短肢剪力墙-砌块组合墙受力特征分析 17-43 2.1 单层单跨短肢剪力墙-砌块组合墙试验 17-20 2.2 四层单跨短肢剪力墙-砌块组合墙试验 20-24 2.3 组合墙体破坏过程分析 24-25 2.3.1 混凝土墙肢及连梁破坏过程 24-25 2.3.2 混凝土空心砌块墙破坏过程 25 2.4 钢筋的应变分析 25-33 2.4.1 墙肢纵向钢筋应变分析 26-29 2.4.2 墙肢箍筋应变分析 29-30 2.4.3 连梁钢筋应变分析 30-31 2.4.4 连梁端部混凝土应变分析 31 2.4.5 构造横梁钢筋应变分析 31-33 2.5 骨架曲线分析 33-35 2.5.1 单层单跨组合墙 33-34 2.5.2 四层单跨组合墙 34-35 2.6 组合墙体整体受力特征及各部分相互作用 35-37 2.7 组合墙体各阶段受力特征 37-41 2.8 组合墙体受力特点总结 41-43 3 短肢剪力墙-砌块组合墙的计算及设计 43-65 3.1 竖向荷载作用下内力计算 44-45 3.2 抗侧时内力计算 45-56 3.2.1 简化模型的提出 45-47 3.2.2 等效腹板材料参数的确定 47 3.2.3 组合墙的力学求解 47-55 3.2.4 组合墙的内力及位移计算 55-56 3.3 算例 56-60 3.4 组合墙的设计建议 60-65 3.4.1 竖向荷载作用下计算的调整 60-61 3.4.2 抗侧计算时的调整 61-63 3.4.3 组合墙的抗震概念设计 63-65 4 结论 65-67 4.1 本文结论 65-66 4.2 问题及展望 66-67 致谢 67-68 参考文献 68-71 在校期间发表论文 71
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构
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