文档介绍：博士学位论文中高层密肋壁板结构密肋复合墙体受力性能及设计方法研究西安建筑科技大学申请学位学科:指导教师:专业名称:博士研究生:完成日期:工学结构工程吴敏哲教授姚谦峰教授王爱民年月
中高层密肋壁板结构密肋复合墙体受力性能及设计方法研究要摘业:结构工程博士生:王爱民指导教师:吴敏哲教授姚谦峰教授密肋壁板结构具有轻质节能、保温隔声、绿色环保、施工简便、造价低廉等优点,是一种性能优越的新型抗震结构体系。目前,该结构体系在多层及中高层建筑中的理论与应用研究已取得较好的阶段性成果。然而,作为一种新型结构体系,由于复杂的受力特性使其在确定简化计算模型、承载力计算方法等方面仍还存在许多问题。本文以中高层密肋壁板结构的主要受力构件一密肋复合墙体为研究对象,在总结分析已有研究成果的基础上,利用试验手段及数值分析方法,着重对密肋复合墙体在竖向和水平荷载作用下的轴心受压及压、弯、剪复合受力性能、破坏模式、承载力水平、整体结构的工作性能、变形特征、正截面承载力计算等设计计算方法进行了较为深入细致的研究,主要研究内容及成果概括如下:辛榀比例单层单跨密肋复合墙体在竖向荷载作用下的抗压试验,研究分析了密肋复合墙体在竖向荷载作用下的受力性能、破坏过程、破坏机理、承载能力及变形性能等;探讨了墙体高厚比、荷载作用方式等因素对墙体轴心受压承载力的影响;分析了肋梁在墙体受压过程中的作用、砌块对墙体抗压的贡献以及轴力在边框柱、肋柱及砌块间的分配特点,为密肋复合墙体轴心受压承载力计算公式的建立提供了可靠的试验数据。分析。针对不同分析内容及目的,提出了不同的有限元计算模型,并利用试验数据对计算模型的合理性和精确度进行了验证。在密肋复合墙体线弹性有限元分析中,得出了轴力分配系数的影响因素及不同参数下的轴力分配系数计算结果,为类似复合墙体工程设计提供了参考。在密肋复合墙体非线性有限元分析中,着重对墙体的承载力、稳定性能及其影响因素进行了细致的分析,提出了稳定系数的计算公式,为复合墙体辛肆介痩陀比例两层两跨密肋复合墙体在竖向、水平荷载及水平弯矩共同西安建筑科技大学博士学位论文专悦芾吒春锨教逶谑蚝稍刈饔孟碌氖芰π阅芙辛讼叩约胺窍咝杂邢拊轴心受压承载力计算公式的建立提供了理论依据。
西安建筑科技大学博士学位论文作用下的单调加载试验。结合试验数据,对试验结果着重从墙体的破坏过程、破坏形态、承载力、变形性能以及边框柱、连接柱、肋柱、暗粱钢筋应力、边框柱内力的变化等方面进行了深入细致的研究分析,为密肋复合墙体的压弯承载力计算公式的建立应用“刚架—平面子结构”计算模型,以中高层密肋复合墙体的剪跨比及边框柱截面尺寸作为变化参数,对墙体在竖向、水平荷载作用下边框与复合墙板的协同工作性能、内力在边框柱与墙板之间的分配规律及影响因素、墙体的变形特征等受力性能进行了线弹性有限元分析,得出了一些定量分析结果,为复合墙体在小震下截面设计的计算方法建立提供了依据。应用“实体单元一组合式配筋”计算模型,以中高层密肋复合墙体的剪跨比、边框柱截面尺寸及配筋率、竖向荷载等作为参数,对墙体在竖向、水平荷载及整体弯矩作用下受力性能进行了非线性有限元分析。通过对不同墙体模型的极限承载力、变形性能、墙体截面正应力等计算结果的分析,总结了中高层密肋复合墙体的破坏模式、抗剪及抗弯承载力的影响因素,提出了压弯极限状态下墙体的应力及应变特征,为复合墙体正截面压弯承载力计算公式的建立提供了依据。允匝檠芯考坝邢拊7治鼋峁R谰荩凑胀怀鍪涤谩⒓蚧杓频脑颍岢了密肋复合墙体在偏心及轴心受压承载力极限状态下的简化计算模型及应力计算图形,并提出了偏心及轴心受压承载力实用计算公式。岷弦延械南喙匮芯砍晒灾懈卟忝芾弑诎褰峁沟母拍钌杓啤⑶教褰孛嫔杓及抗震构造等要求进行了研究与探讨,为中高层密肋壁板结构设计理论与实际工程应用提供了科学依据。状谓辛舜蟊壤芾吒春锨教迥P椭嵝氖苎蛊苹凳匝榧笆捣治隼砺垩芯首次进行了大比例蚊芾吒春锨教迥P椭嵝氖苎蛊苹凳匝椋岢隽擞行У摹⒉同类型的有限元计算模型,通过试验及数值分析,较为系统、细致地研究了竖向荷载作用下密肋复合墙体的受力性能,得到了各种因素影响墙体承载力的规律性认识,首次对密肋复合墙体轴力分配规律、大震作用下复合墙体的稳定性进行了细致分析,提出了反映密肋复合墙体构造特点、符合墙体受力特性的稳定系数计算公式,为建立密肋复合墙体轴心受压承载力计算公式提供了重要的依据。状谓辛舜蟊冗种懈卟忝芾吒春锨教迥P脱埂⑼洹⒓羰芰π阅苁匝檠芯首次进行了大比例中高层密肋复合墙体模型压、弯、剪受力性能的水平单调加载试验,其中墙体整体弯矩作用的施加方式、加载设备构造措旋及加载制度的确定为本文首次提出并采用。通过试验,系统地研究了中高层密肋复合墙体在竖向及水平荷载提供了依据。悦芾吒春锨教逶谑蚣八胶稍刈饔孟卵雇浼舾春鲜芰π阅芙辛擞邢拊分析。本文的