密肋复合墙板抗侧刚度及承载力研究

对9榀不同形式的墙板进行了伪静力试验,介绍了墙板的破坏过程,分析了墙板的受力特点及影响墙板刚度及承载力的主要因素.结合试验及构造分析,按照混凝土体积不变的原则将墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料,提出墙板弹性刚度计算公式;在弹塑性阶段分析了墙体承载力的组成,并以刚架斜压杆为计算模型,采用理论与经验相结合建立墙板抗剪承载力计算公式.计算值与试验值吻合较好,为密肋复合墙体结构设计提供了理论依据.     

一种密肋复合墙板的有限元分析

为了进一步研究密肋壁板结构的抗震性能,利用大型有限元软件对其进行了非线性有限元分析,并就理论计算与前期实验结果进行了对比分析,通过前期试验结果验证了两种计算模型的合理性。     

砌块强度对密肋复合墙体抗震性能影响分析

密肋壁板结构是一种节能、抗震型建筑结构新体系,其主要受力构件--密肋复合墙体的抗震性能受多种因素的影响.在试验研究基础上,利用大型通用有限元软件ANSYS建立了密肋复合墙体的非线性有限元分析模型,对填充不同强度砌块的各个墙体在水平荷载和竖向荷载共同作用下承载力、变形性能进行了比较分析.文中表明了填充砌块与框格混凝土的相对强度对二者协同工作性能的影响,并对墙体设计中填充砌块的选择提出了合理化建议.     

密肋壁板复合墙体的刚度参数计算

针对密肋壁板作为一种新型节能住宅结构体系,研究了密肋壁板复合墙体刚度参数的计算方法,提出了密肋壁板结构体系具有抗震性能好、自重轻、刚度大、结构适应性强等特点,从而使密肋壁板复合墙体得到进一步的推广应用.     

密肋复合墙板对框架结构中层梁柱节点的抗震影响

密肋复合墙板作为一种新型结构体系,集围护、承重、抗震耗能于一体,在目前已有的研究和实践中都有良好的性能表现。本文采用以普通混凝土为框格,内嵌加气混凝土砌块的一种密肋复合墙板。通过有限元软件Abaqus进行模拟,分别采用3组框架结构中层梁柱节点和3组框架-密肋复合墙结构顶层梁柱节点,对其抗震性能进行对比分析,说明密肋复合墙板在抗震性能方面对框架结构有很大提升作用,更符合多道抗震防线的要求。     

粮食侧压力作用下密肋复合墙板肋格单元数值模拟

在已有试验基础上,进行了基于内聚力模型的密肋复合墙板静力加载全过程有限元分析,研究了密肋复合墙板结构在粮食侧压力作用下的受力机理.结果表明:黏结界面开裂后,基于内聚力模型的密肋复合墙板在协同受力作用下表现出"拱"破坏形式;黏结界面损伤主要分布在跨中板底及板顶与边肋梁、柱接触区域,损伤及位移模拟结果与试验结果一致;基于内...     

密肋复合墙板抗剪性能和承载力分析

在密肋复合墙板低周期加载试验的基础上，分析了墙板各组成构件的受力特点，指出了此种结构的开裂强度和抗剪承载力公式，通过工程实践检验，实验算例和工程结构吻合较好。     

密肋复合墙板简化弹塑性计算模型的研究

本文在密肋复合墙板大量试验研究的基础上，得到了密肋复合墙板中填充砌块等效斜压杆的应力一应变曲线，并建立了等效为全长均匀轴向分布的斜压杆轴向塑性铰，由此建立了密肋复合墙板的弹塑性计算模型。应用该模型对密肋复合墙板进行PUSHOVER分析，得到了与试验较为接近的结果，验证了该模型的可行性。本文分析计算方法可为密肋壁板结构整体模型的进一步研究提供参考和依据。     

密肋复合墙体损伤机理

通过对13榀密肋复合墙体在竖向荷载及低周反复加载与水平单调加载试验的研究,分析了密肋复合墙体的损伤机理,归纳出了密肋复合墙体损伤机理的四种基本形式,为密肋复合墙体的理论研究及工程应用做了进一步的补充。     

填充砌块对密肋复合墙体受力性能影响的非线性数值分析

运用有限元分析通用软件ANSYS,以有填充砌块和无填充砌块的两类1/2比例、考虑不同剪跨比的底部两层密肋复合墙体作为分析对象,对墙体模型在竖向和水平荷载作用下的侧移刚度、承载力及墙体截面应力应变分布特征等进行了非线性对比分析,得到填充砌块对复合墙体侧移刚度和压弯承载力贡献的量化分析结果,总结出填充砌块对提高复合墙体侧移刚度、改变墙体压弯破坏模式的作用。分析结果表明,加气混凝土填充砌块对复合墙体的侧移刚度具有较大贡献,对墙体抗弯承载力贡献不大,但对墙体的压弯破坏模式产生较大影响。该分析结果为建立密肋复合墙体压弯承载力简化计算方法提供了参考和依据。     

密肋复合墙体等效斜压杆模型

结合课题组前期的研究成果,对一种新型结构的主要受力构件——密肋复合墙体的弹性简化计算模型进行研究。在密肋复合墙体框格单元试验的基础上,探讨框架梁柱刚度、填充材料力学性能等主要因素对密肋复合墙体框格单元受力性能及破坏形式的影响;将墙体中的填充块对整体墙体的作用等效为铰接于钢筋混凝土框架的对角斜压杆,并分析、构造出等效斜压杆宽度的计算公式;在此基础上,建立适用于密肋复合墙体的刚架-斜压杆简化计算模型并推导出刚架-斜压杆弹性抗侧刚度公式。理论分析表明:刚架-斜压杆能够较好地反映密肋复合墙体的真实受力性能,是一种合理的简化计算模型。     

密肋复合墙体温度应力数值分析

在密肋复合墙板的生产过程中,由于普通混凝土较蒸压加气混凝土的材料性质有较大差别,在变化的环境温度下,两者接触界面存在相互约束、变形互不协调而出现开裂问题。为探讨密肋复合墙体温度裂缝机理,采用三维有限元方法模拟墙板的生产过程中温度场的变化,进行温度应力仿真分析,重点探讨墙体温度应力与环境温度变化之间的关系。计算结果表明:建立的有限元模型符合实际情况,温度陡降是构件表面拉应力突升的直接原因;构件表面对温度反应敏感,构件表面处的温度梯度大于内部;构件表面处界面是其薄弱环节。预留缝方式处理界面表面温度裂缝问题是一种方便有效措施。     

密肋复合墙体弹塑性宏模型研究

提出了以剪切变形为主的密肋复合墙体的弹塑性宏模型。宏模型由三根竖杆单元组成,分别模拟密肋复合墙体的墙板和边柱。宏模型以有限元为基础,但自由度比有限元模型少得多。在使用SAP 2000中的Link单元建立宏模型时,推导了Link单元的刚度矩阵,给出了相对转动中心高度的确定方法,并结合钢筋混凝土柱轴向恢复力模型和密肋复合墙体水平剪切恢复力模型,给出了Link单元塑性铰力-位移关系的计算公式。通过压、弯、剪复合作用下的密肋复合墙体的试验结果与计算结果比较表明,该计算模型原理清晰,具有较好的计算精度,适合于密肋壁板结构体系的非线性时程反应分析。     

基于统一强度理论的密肋复合墙体轴心受压承载力分析

结合前期试验成果,采用考虑中间主应力σ2的影响、拉压性能不同的适用于各种材料的复杂应力状态下的双剪统一强度理论,分析密肋复合墙体中砌块对轴心受压承载力提高的原因,修正了原有的承载力计算公式,并与试验结果进行对比。结果表明:采用双剪统一强度理论修正后得到的轴心受压承载力公式计算值与原有公式相比更接近试验值,对于实际工程,具有一定的准确性和经济性;同时统一强度理论对于密肋壁板结构的理论计算有良好的适用性。     

密肋复合墙体EPS混凝土材料研究

密肋复合墙体是适应我国墙体改革及住宅产业化要求的产物,开发与密肋复合墙结构匹配的填充材料是解决密肋结构优化设计的前提。本文通过4组不同配比EPS混凝土材料试验,研究砂率对EPS混凝土物理及力学性质影响,并通过实测的应力-应变曲线,推导了EPS混凝土材料的应力-应变曲线方程。     

密肋复合墙板等效弹性常数计算方法研究

为了解决密肋复合墙板材性复杂 ,弹性常数不易确定的问题 ,通过对墙板构造的分析 ,按照截面上混凝土含量不变的原则 ,经二次单向纤维加强 ,将密肋复合墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料 ,建立了墙板的复合材料力学模型 ,提出了墙板弹性常数的理论计算公式 ,在此基础上进一步将等效墙板简化为各向同性模型 ,提出实用弹性常数计算方法 ,为工程设计提供了理论依据     

钢框架-支撑体系侧向刚度分析

从弹性位移限制、最小剪重比、重力二阶效应、结构的整体稳定四个方面就钢框架-支撑体系在多遇地震作用下合理确定其抗侧刚度进行分析探讨,以利于工程初步方案的设计.     

有侧移刚架弹性屈曲的简化分析

结构变形后以几何关系为基础,从轴向荷载对结构侧移刚度降低的角度出发,推导出有侧移刚架弹性屈曲的简化计算方法．该法计算简便、精度好,又有清晰的物理意义．     

开洞生态复合墙体抗震性能及抗侧刚度研究

生态复合墙体作为生态复合墙结构的主要受力构件,它是由生态复合墙板与隐形外框组成的墙肢或墙段。鉴于开洞对墙体抗侧刚度影响较为显著,通过对1/2模型开洞生态复合墙体和标准不开洞生态复合墙体进行试验研究,对比分析二者的破坏模式及抗震性能。通过验证后的数值模型建立墙体扩展试验,分析其影响因素对开洞生态复合墙体抗侧刚度的影响程度并建立开洞生态复合墙体抗侧刚度计算公式,对比试验、数值与理论计算结果,验证计算公式正确性。理论计算结果与试验结果对比可得出:开洞生态复合墙体抗侧刚度计算公式具有一定的精度,能满足实际工程的要求。