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短肢剪力墙结构体系的非线性有限元分析
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  • 发布时间:2011-11-21
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  • 资料分类:结构工程
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短肢剪力墙结构体系的非线性有限元分析
短肢剪力墙是介于异形框架柱和一般剪力墙之间的一种建筑结构体系,这种结构形式能使建筑取得良好的功能效果。已有的实践证明,在高层住宅中推广短肢剪力墙结构体系,具有重大的经济和社会效益。因此,近年来,短肢剪力墙结构体系在建筑工程中得到广泛应用。
短肢剪力墙结构体系尽管已大量应用于工程实践,但理论研究方面尚处在探索、完善阶段。本文在他人试验研究的前提下对单调荷载下短肢剪力结构体系进行了非线性分析,从理论上揭示其受力特征及变形、内力分布规律。论文工作包括:
1.根据高层住宅体系的发展,分析了具有代表性的框架结构、普通剪力墙结构和框架一剪力墙结构的优缺点。介绍了短肢剪力墙的特点、应用及研究现状。对钢筋混凝土结构非线性有限元分析的理论进展进行了综述,并作为本文非线性分析的依据。
2.采用ANSYS有限元分析软件建立了短肢剪力墙有限元分析模型。钢筋混凝土采用ANSYS中的SOLIDE65混凝土带筋单元,分析中对混凝土本构关系采用多线性等向强化模型(MISO),对钢筋采用双线性等向强化(BISO)来模拟钢筋的本构关系.
3.在既有试验成果的基础上,对6个试件进行单调荷载作用下的非线性分析,得出试件的屈服荷载、极限荷载、屈服位移、极限位移、骨架曲线以及屈服荷载下的等效应力云图,通过与试验数据对比,检验程序的合理性。结果表明,数值结果与试验结果符合较好。
4.利用己校验过的短肢剪力墙结构的有限元模型,针对常用的两种不同的轴压比、配筋率设计的两组短肢剪力墙结构有限元模型,分析了轴压比不同、配筋率不同对于短肢剪力墙的屈服荷载、极限荷载与屈服位移、极限位移的影响,并且综合考虑了配筋率和轴压比在什么范围内短肢剪力墙的受力性能趋于合理。
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