干砌填充墻面外受力性能研究
本文選題:半嵌固填充墻 + 面外受力性能; 參考:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:填充墻框架結(jié)構(gòu)在世界各地是一種應(yīng)用廣泛的建筑結(jié)構(gòu)體系,體系中填充墻對(duì)房屋僅僅只有空間的分割和維護(hù)作用,,而框架則承擔(dān)了承重、支撐和抗剪的作用。各種震害資料表明了填充墻框架結(jié)構(gòu)在地震中容易發(fā)生整體面外倒塌,這也讓國內(nèi)外學(xué)者越來越關(guān)心填充墻平面外的安全問題。而隨著結(jié)構(gòu)體系和材料的發(fā)展,一種新型的填充墻——干砌填充墻逐漸地受到人們的關(guān)注,此類填充墻在面內(nèi)對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系的耗能減震的貢獻(xiàn)很大,能夠較好地解決剛度和能耗之間的矛盾,但其面外受力性能也是不容忽視的,故本文著重研究砌塊凸榫形狀的改變對(duì)填充墻平面外的受力性能影響,這對(duì)推進(jìn)新型砌塊的研究以及推進(jìn)新型砌塊在實(shí)際工程的應(yīng)用有著借鑒和參考的意義。本文主要展開了以下工作: 基于Ansys的有限元平臺(tái),對(duì)澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的Totoev等人所做額干砌填充墻框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,不但對(duì)該試驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)有限元模擬的補(bǔ)充,還驗(yàn)證了該有限元模型在建模方法、材料模型和單元選擇上具備合理性,用以保證不同嵌固形狀和嵌固比例的干砌填充墻參數(shù)分析的可靠度;在Totoev試驗(yàn)的有限元模型基礎(chǔ)上,建立出方形、梯形、圓弧型和懸鏈型嵌固面填充墻框架結(jié)構(gòu),分析嵌固形狀改變對(duì)填充墻面外極限承載力、局部等效應(yīng)力和裂縫分布的影響,研究這四種不同嵌固形狀的優(yōu)劣;除此之外,通過建立起不同嵌固高度和不同嵌固寬度的填充墻框架結(jié)構(gòu),分析此類因素的變化對(duì)干砌填充墻面外受力性能的影響,得出較優(yōu)的嵌固比例,以達(dá)到嵌固面優(yōu)化的目的;參考傳統(tǒng)框架填充墻平面外承載力的計(jì)算模型,并且模擬不同高厚比和不同砌體抗壓強(qiáng)度的干砌填充墻平面外受力,用以驗(yàn)證干砌填充墻和傳統(tǒng)填充墻有相似的面外受力性能;基于有限元的模擬數(shù)據(jù),提出干砌填充墻平面外承載力的計(jì)算公式。
[Abstract]:The infilled wall frame structure is a kind of widely used building structure system all over the world. In the system, the infilled wall has only the function of space partition and maintenance, while the frame takes on the functions of bearing, supporting and shearing.All kinds of seismic damage data show that the infilled wall frame structure is prone to collapse outside the plane in the earthquake, which makes scholars at home and abroad pay more and more attention to the safety problem of the infilled wall outside the plane.With the development of structural system and materials, a new type of infilled wall, dry masonry infill wall, has been paid more and more attention, and this kind of infill wall has made a great contribution to the energy dissipation and seismic absorption of the whole structure system in the plane.The contradiction between stiffness and energy consumption can be solved well, but the out-of-plane mechanical properties can not be ignored. Therefore, this paper focuses on the influence of the change of the mortise shape of masonry blocks on the out-of-plane mechanical performance of the infilled wall.It is useful for the research of new block and the application of new block in practical engineering.The main work of this paper is as follows:Based on the finite element platform of Ansys, the finite element numerical simulation is carried out for the structural test of the fore-dry-filled wall frame made by Totoev et al of Newcastle University, Australia, which is not only a supplement to the finite element simulation of the test.It is also verified that the finite element model is reasonable in modeling method, material model and element selection to ensure the reliability of parameter analysis of dry-masonry infill wall with different embedded shapes and ratios, based on the finite element model of Totoev test,The frame structure of square, trapezoidal, circular arc and catenary infilled wall is established. The influence of the change of embedded shape on the ultimate bearing capacity, local equivalent stress and crack distribution of the wall is analyzed, and the advantages and disadvantages of these four kinds of inlay shapes are studied.In addition, by setting up the infill wall frame structure with different embedded height and width, and analyzing the influence of the change of this kind of factors on the external mechanical performance of the dry-filled wall, a better fixed ratio is obtained.In order to achieve the purpose of the optimization of the fixed plane, referring to the calculation model of the out-of-plane bearing capacity of the traditional frame infilled wall, and simulating the out-of-plane force of the dry-filled wall with different ratio of height to thickness and different compressive strength of masonry,Based on the finite element simulation data, a formula for calculating the out-of-plane bearing capacity of dry infilled wall is proposed.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TU364
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本文編號(hào):1770419
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