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叠合式剪力墙板的抗震性能试验研究及有限元分析

作　者: 吴志新
导　师: 张伟林
学　校: 安徽建筑工业学院
专　业: 工程力学
关键词: 叠合式剪力墙 拟静态试验 承载能力 抗震性能 非线性有限元分析
分类号: TU375.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 26次
引　用: 1次
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内容摘要


目前,随着住宅产业化的深入发展,对建筑质量、材料、环保提出了更高的要求,由此各种新型材料、新型结构应运而生。本文基于德国技术生产的钢筋混凝土叠合墙板的基础上,提出一种结构性能优良、施工快速便利、造价合理,同时又能满足环保要求的新型剪力墙结构形式,通过低周期往复试验研究其抗震性能并运用ANSYS作相应的模拟分析。通过低周反复加载试验,实测了试件的荷载—位移滞回曲线,计算了试件的延性系数、功比指数等指标,分析了叠合式剪力墙板的破坏形态、力学性能和抗震性能的影响。试验结果分析表明：拼缝处的暗柱和水平钢筋起到传递剪力的作用；格构钢筋是叠合式剪力墙板的整体性形成的主要原因；与现浇剪力墙板相比,延性变差、耗能减弱,但承载能力增加。运用ANSYS的模拟结果发现,随着轴压比的增加,拼缝处设置暗柱和水平钢筋对承载能力和剪力传递影响不大。并对拼缝处应力传递特征进行模拟,分析了拼缝处内力的传递过程和水平钢筋对内力传递的影响。本文研究的具体内容如下：1.对一片现浇剪力墙板与两片叠合式混凝土剪力墙板试验研究,分析含暗柱叠合墙板和含水平钢筋叠合墙板与现浇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、拼缝处和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、荷载-应变关系曲线,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.运用ANSYS有限元程序模拟不同轴压比下试件的应力分布、破坏形态、承载能力,并与试验值对比,进一步研究钢筋混凝土叠合式剪力墙的整体性和抗震性能。并研究拼缝处的水平钢筋对剪力传递和承载力的影响。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
插图清单  10-14
表格清单  14-15
第一章 绪论  15-21
  1.1 引言  15
  1.2 叠合板式剪力墙介绍  15-16
  1.3 本文研究的目的及意义  16-19
    1.3.1 钢筋混凝土叠合式剪力墙的研究前景  16-17
    1.3.2 钢筋混凝土叠合结构的应用和研究现状  17-19
  1.4 本文研究的主要内容  19-21
第二章 叠合式剪力墙板整体性试验对比研究  21-39
  2.1 概述  21
  2.2 试验准备  21-29
    2.2.1 试件的设计  21-23
    2.2.2 混凝土和钢筋材料参数  23-24
    2.2.3 承载力理论计算  24-28
    2.2.4 试验加载制度  28-29
  2.3 试验破坏形态分析  29-34
    2.3.1 试件SW-1  29-31
    2.3.2 试件SW-2  31-32
    2.3.3 试件SW-3  32-34
  2.4 应变片数据分析  34-36
    2.4.1 钢筋应片对比分析  34-35
    2.4.2 混凝土应变片分析  35-36
  2.5 试件破坏形态对比分析  36-37
  2.6 本章小结  37-39
第三章 试验数据分析及抗震性能对比研究  39-51
  3.1 概述  39
  3.2 承载力确定  39-40
    3.2.1 屈服荷载  39-40
    3.2.2 极限荷载和破坏  40
  3.3 承载力对比分析  40-41
  3.4 抗震性能对比分析  41-50
    3.4.1 荷载-位移滞回曲线分析  42-44
    3.4.2 荷载-位移骨架曲线分析  44-45
    3.4.3 试件刚度退化分析  45
    3.4.4 延性分析  45-46
    3.4.5 耗能分析  46-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章 叠合式剪力墙板ANSYS有限元分析  51-77
  4.1 概述  51
  4.2 ANSYS有限元分析过程  51-56
    4.2.1 有限元建模  51-52
    4.2.2 单元的选取  52-53
    4.2.3 混凝土本构关系和破坏准则  53-54
    4.2.4 单元网格划分  54-55
    4.2.5 SOLID65单元中裂缝和压碎的模拟  55
    4.2.6 边界条件和加载  55-56
    4.2.7 求解设置  56
    4.2.8 结果处理  56
  4.3 轴压比对承载力和延性影响分析  56-69
    4.3.1 SW-1试件模拟分析  56-60
    4.3.2 SW-2试件模拟分析  60-64
    4.3.3 SW-3试件模拟分析  64-69
  4.4 水平筋对承载力影响分析  69-74
    4.4.1 水平筋直径对剪力传递的影响  70-71
    4.4.2 水平筋长短对剪力传递影响  71-73
    4.4.3 拼缝处内力传递过程分析  73-74
  4.5 本章小结  74-77
第五章 结论与展望  77-79
  5.1 结论  77-78
  5.2 展望  78-79
参考文献  79-83
致谢  83-85
读研期间主要科研成果  85

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 板
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