文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
基于正交试验的密肋复合墙体优化设计研究
姓名:唐珊珊
申请学位级别:硕士
专业:防灾减灾与防护工程
指导教师:姚谦峰
20061201
摘要甒五参数破坏准则建立了合理的、有足够精度的整体式有限元模型,摘要:密肋壁板结构是一种新型节能建筑结构体系,,在多层及高层房屋建筑中的理论与应用研究方面己取得了重要的阶段性成果,但在如何进行墙体的优化设计以及协调其安全性和经济性的关系等方面研究尚少。本文将经济、实用的优化设计思想引入了本体系的研究,并考虑到密肋复合墙体弹塑性阶段受力的复杂性,采用基于正交试验的变换优化分析求解法进行了密肋复合墙体的优化分析。主要完成的研究内容及成果有:握涨捌谑匝榻峁糜邢拊7治鋈砑嗀对密肋复合墙体进行非线性分析,采用实体单元D饣炷梁吞畛淦隹椋擞盟娑炕P陀并探讨了不同框格划分方式对于密肋复合墙体承载力和变形能力的影响规律.∪〖艨绫取⒅嵫贡取⒒炷燎慷鹊燃叮沤孛婷婊肭教遄芙孛婷婊僵、肋柱配筋和肋梁配筋六个因子,采用正交试验设计方法安捧不同因子水平的试验,借助语言进行了参数化建模分析,研究密肋复合墙体的抗剪承载力与经济性的协调关系。τ弥惫鄯治龊头讲罘治龇椒ㄌ教至烁鞲鲆蜃佣杂谇教蹇辜舫性亓颓教平方米造价影响的显著性,并对墙体抗剪承载力和墙体平方米造价与它们各自的显著因子之间的关系进行了线性拟合。隽嗣芾吒春锨教逵呕杓剖P汀S捎谀勘旰驮际跫嗍设计变量的非线性函数,属于有约束的非线性规划问题,因此采用线性回归方法将其转化为线性问题,利用线性回归的控制功能实现优化设计,并给出了实现优化目标的步骤。这种方法为实际工程应用提供了参考,同时也为结构的优化设计研究提供了一种思维方式。关键词:密肋复合墙体;正交试验设计:优化设计;非线性有限元分析;显著性分析;线性回归分类号:疷拙基窑煎太堂亟±雯位论塞擅至·本研究为国家自然科学基金资助项目教育部博士点基金资助项目北京交通大学“十五”重大科技基金资助项目
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囫豳囫囫囫密肋复合墙体研究概况髀密肋复合墙体构造及受力特点密肋壁板结构是由西安建筑科技大学、,有着很好的发展应用前景。密肋复合墙体作为结构的主要受力构件,是由密肋复合墙板和隐形外框与碴粱整浇而成,其构造如图尽F渲忻芾吒春锨桨迨且越孛婕芭浣罱闲〉母纸罨凝土为肋格,、分隔空间和保温作用,,墙板中砌块与肋格共同工作,砌块受到肋格的约束,肋格又受到块体的反约束,两者相互作用,共同受力,充分发挥各自性能;另一方面,墙板与隐型框架整浇为一体,,其裂缝被限制在一定范围之内,在反复荷载作用下,一个方向荷载产生的裂缝在反方向加载时将趋于闭合,并能继续有效地承受荷载,这首先使得砌块有效参与试件的抗侧力体系成为可能,不仅墙体承载能力不会明显降低,而且可以提高培体的抗侧刚度:其次,由于众多砌块在约束条件下的开裂与非弹性变形,类似一耗能装置,
一‘目目目口困口口口口~口田困危痠:。—』!猟。。——蜘僦§辅喃蚪雠R籐—一—二密肋复合墙体作为结构的主要承力构件,其受力性能不同予普通的混凝土构件,它是将力学性能相差悬殊的两种材料通过特殊构造转换成一种强度较高、,肋梁主要承担水平剪力;肋柱主要承担竖向荷载及少部分水平剪力;框格对砌块形成有效约束。限制砌块中裂缝的延伸和发展;填充砌决对墙体的抗侧刚度有很大提高,分担较大部分的水平荷载,并对肋梁、肋柱形成反约束;,填充砌块、肋格及外框能够在小震、中震及大震作用下依次发挥主要作用,分阶段释放地震能量:诙嘤龅卣鹱饔檬保芾吒春锨教逯刑畛淦隹橛捎谑艿娇蚋竦脑际赡没有裂缝或裂缝被限制在一定范围之内,在反复荷载作用下,荷载产生的微小裂缝在反方向加载时将趋于闭合,并能继续有效地承受荷载,,而由框格和开裂砌块构成的刚架斜压杆受力体系,⑸踔涟洌沟们体类似一耗能装置,一方面,可以积极耗散地震能量,另一方面,使结构从一种稳定体系过渡到另一种新的稳