裝配式復(fù)合剪力墻簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 08:43
隨著裝配式建筑在我國的發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保觀念的增強(qiáng),越來越多的裝配式墻板構(gòu)件中加入了保溫隔熱材料。目前在我國裝配式建筑中,保溫材料多是附著在承重構(gòu)件上,而裝配式保溫與結(jié)構(gòu)一體化墻板的研究還很少;谇捌谘芯砍晒,提出了一種保溫與結(jié)構(gòu)一體化的新型混凝土裝配式剪力墻,即在混凝土剪力墻中間嵌入保溫板,兩側(cè)加入雙排配筋,通過鋼筋綁扎等物理連接方式將保溫板與混凝土共同組成復(fù)合剪力墻板,在保證墻板具有承重性能的前提下兼顧保溫性能。由于復(fù)合剪力墻構(gòu)造復(fù)雜,若采用實(shí)體單元來建立模型,會(huì)因單元數(shù)量多而導(dǎo)致計(jì)算量大、結(jié)果不收斂等一系列問題。本文通過對(duì)所提出的剪力墻進(jìn)行構(gòu)造分析,提出一種均質(zhì)簡(jiǎn)化方法,將構(gòu)造較為復(fù)雜的剪力墻均質(zhì)等效為一種材料屬性單一的剪力墻,并通過有限元軟件進(jìn)行模擬,將模擬結(jié)果與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證簡(jiǎn)化計(jì)算方法的可靠性。為了進(jìn)一步研究該剪力墻在結(jié)構(gòu)體系中的抗震性能,以某工程為背景,分別建立了一棟6層與一棟12層有限元模型,分析該剪力墻的抗震性能。本文主要研究內(nèi)容及研究成果如下:1、根據(jù)本文所提出新型裝配式復(fù)合剪力墻構(gòu)造特點(diǎn),提出一種均質(zhì)化等效簡(jiǎn)化計(jì)算方法,推導(dǎo)得出剪力墻均質(zhì)化之后的彈性模量、剪切...
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
墻板配筋示意圖
裝配式復(fù)合剪力墻簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析8圖2-1墻板配筋示意圖圖2-2橫截面示意圖2.3簡(jiǎn)化計(jì)算基本假定本文依據(jù)理論推導(dǎo)的需要,提出以下幾點(diǎn)簡(jiǎn)化計(jì)算的基本假定:(1)組成新型裝配式復(fù)合剪力墻的混凝土、保溫板、鋼筋均為各向同性材料,且均為彈性材料;(2)組成復(fù)合剪力墻的各材料互相之間沒有空隙;(3)不考慮復(fù)合剪力墻中各材料殘余應(yīng)力應(yīng)變的影響[48];(4)墻板在受力時(shí)由于橫向和縱向鋼筋較少,在簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)忽略鋼筋對(duì)代表性單元的影響[49];(5)混凝土與保溫板在受力時(shí)發(fā)生微小形變,二者之間不發(fā)生相對(duì)滑移[50]。
第二章復(fù)合剪力墻均質(zhì)化計(jì)算與有效性驗(yàn)證92.4彈性常數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算等效簡(jiǎn)化計(jì)算基本思路是將復(fù)合剪力墻通過均質(zhì)化原理等效,在不改變?cè)庥^尺寸的前提下,使用材料單一的均質(zhì)化墻板進(jìn)行代替,保證均質(zhì)化前后的抗側(cè)剛度、抗剪剛度保持不變。具體思路為:(1)根據(jù)抗彎剛度不變這一條件,通過等效抗彎剛度和混凝土與保溫板的彈性模量求出等效后的彈性模量;(2)根據(jù)抗剪剛度不變這一條件,通過等效抗剪剛度和混凝土與保溫板的剪切模量求出剪切模量;(3)根據(jù)彈性模量、剪切模量與泊松比三者之間的關(guān)系,求出泊松比。等效示意圖如圖2-3所示。圖2-3等效示意圖設(shè)等效前長度為L,兩側(cè)混凝土厚度為,中間保溫板厚度為,則混凝土部分方向慣性矩為,方向慣性矩為,橫截面積;保溫板部分方向慣性矩為,方向慣性矩為,橫截面積。設(shè)混凝土、石膏板和等效后墻板的彈性模量分別為、和,混凝土、石膏板和等效后墻板的剪切模量分別為、和。等效后墻板長度與厚度不發(fā)生改變。由方向抗彎剛度等效(2-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]阻尼器連接的T形裝配式剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 王宇亮,崔洪軍,張玉敏,李祥,龐豹,何斌. 建筑結(jié)構(gòu). 2020(09)
[2]水平接縫連接方式對(duì)雙面疊合剪力墻抗震性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 董格,谷倩,譚園,田水,高洪遠(yuǎn). 振動(dòng)與沖擊. 2020(02)
[3]螺栓鋼板接縫連接裝配式混凝土剪力墻的受力性能分析[J]. 王嘯楠,高旭杰. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(S2)
[4]基于勁性柱框撐體系的裝配式外掛墻板模擬應(yīng)用[J]. 呂秀娟,焦安亮,吳耀清. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[5]預(yù)制裝配式建筑外掛墻板施工技術(shù)研究[J]. 施微丹. 浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]裝配式節(jié)能剪力墻抗震性能試驗(yàn)[J]. 馬少春,鮑鵬,姜忻良,李娜娜. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[7]螺栓連接裝配式一字形鋼筋混凝土剪力墻承載力分析[J]. 孫建,邱洪興,蔣洪波. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(08)
[8]裝配式結(jié)構(gòu)整體式內(nèi)墻板連接優(yōu)化與數(shù)值分析[J]. 過勇,王靜峰,丁敬華,李守繼. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[9]考慮豎向與水平接縫的工字形裝配式混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 朱張峰,郭正興. 工程力學(xué). 2019(03)
[10]裝配式輕質(zhì)隔墻板的數(shù)值分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃仕平,胡夢(mèng)宇,華夏,胡俊亮,王衛(wèi)鋒. 深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2019(01)
博士論文
[1]新型石膏—混凝土復(fù)合墻板及結(jié)構(gòu)整體抗震性能研究[D]. 馬少春.天津大學(xué) 2016
[2]灌芯纖維石膏墻板結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型及受力性能分析[D]. 岳建偉.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]裝配整體式發(fā)泡混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[D]. 熊溈.東南大學(xué) 2019
[2]新型裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性能的研究[D]. 楊雄.南昌工程學(xué)院 2019
[3]陶;炷翃A芯自保溫墻板框架體系抗震性能分析[D]. 付昊.河南大學(xué) 2017
[4]陶粒混凝土夾芯自保溫墻板制備方法及力學(xué)性能研究[D]. 鄭凱.河南大學(xué) 2017
[5]新型混凝土石膏板簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究[D]. 閆少坡.天津大學(xué) 2017
[6]陶;炷翃A芯自保溫墻板低周荷載作用研究[D]. 耿朝輝.河南大學(xué) 2016
[7]陶粒混凝土夾芯自保溫墻板力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 陳艷敏.河南大學(xué) 2016
[8]反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法在高層抗震計(jì)算中的對(duì)比分析[D]. 王偉.華南理工大學(xué) 2012
[9]建筑節(jié)能外墻體系的力學(xué)性能與保溫性能研究[D]. 伏俊杰.上海交通大學(xué) 2011
[10]預(yù)制預(yù)應(yīng)力短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力試驗(yàn)研究[D]. 劉華.揚(yáng)州大學(xué) 2007
本文編號(hào):2978603
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
墻板配筋示意圖
裝配式復(fù)合剪力墻簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析8圖2-1墻板配筋示意圖圖2-2橫截面示意圖2.3簡(jiǎn)化計(jì)算基本假定本文依據(jù)理論推導(dǎo)的需要,提出以下幾點(diǎn)簡(jiǎn)化計(jì)算的基本假定:(1)組成新型裝配式復(fù)合剪力墻的混凝土、保溫板、鋼筋均為各向同性材料,且均為彈性材料;(2)組成復(fù)合剪力墻的各材料互相之間沒有空隙;(3)不考慮復(fù)合剪力墻中各材料殘余應(yīng)力應(yīng)變的影響[48];(4)墻板在受力時(shí)由于橫向和縱向鋼筋較少,在簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)忽略鋼筋對(duì)代表性單元的影響[49];(5)混凝土與保溫板在受力時(shí)發(fā)生微小形變,二者之間不發(fā)生相對(duì)滑移[50]。
第二章復(fù)合剪力墻均質(zhì)化計(jì)算與有效性驗(yàn)證92.4彈性常數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算等效簡(jiǎn)化計(jì)算基本思路是將復(fù)合剪力墻通過均質(zhì)化原理等效,在不改變?cè)庥^尺寸的前提下,使用材料單一的均質(zhì)化墻板進(jìn)行代替,保證均質(zhì)化前后的抗側(cè)剛度、抗剪剛度保持不變。具體思路為:(1)根據(jù)抗彎剛度不變這一條件,通過等效抗彎剛度和混凝土與保溫板的彈性模量求出等效后的彈性模量;(2)根據(jù)抗剪剛度不變這一條件,通過等效抗剪剛度和混凝土與保溫板的剪切模量求出剪切模量;(3)根據(jù)彈性模量、剪切模量與泊松比三者之間的關(guān)系,求出泊松比。等效示意圖如圖2-3所示。圖2-3等效示意圖設(shè)等效前長度為L,兩側(cè)混凝土厚度為,中間保溫板厚度為,則混凝土部分方向慣性矩為,方向慣性矩為,橫截面積;保溫板部分方向慣性矩為,方向慣性矩為,橫截面積。設(shè)混凝土、石膏板和等效后墻板的彈性模量分別為、和,混凝土、石膏板和等效后墻板的剪切模量分別為、和。等效后墻板長度與厚度不發(fā)生改變。由方向抗彎剛度等效(2-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]阻尼器連接的T形裝配式剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 王宇亮,崔洪軍,張玉敏,李祥,龐豹,何斌. 建筑結(jié)構(gòu). 2020(09)
[2]水平接縫連接方式對(duì)雙面疊合剪力墻抗震性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 董格,谷倩,譚園,田水,高洪遠(yuǎn). 振動(dòng)與沖擊. 2020(02)
[3]螺栓鋼板接縫連接裝配式混凝土剪力墻的受力性能分析[J]. 王嘯楠,高旭杰. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(S2)
[4]基于勁性柱框撐體系的裝配式外掛墻板模擬應(yīng)用[J]. 呂秀娟,焦安亮,吳耀清. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[5]預(yù)制裝配式建筑外掛墻板施工技術(shù)研究[J]. 施微丹. 浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]裝配式節(jié)能剪力墻抗震性能試驗(yàn)[J]. 馬少春,鮑鵬,姜忻良,李娜娜. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[7]螺栓連接裝配式一字形鋼筋混凝土剪力墻承載力分析[J]. 孫建,邱洪興,蔣洪波. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(08)
[8]裝配式結(jié)構(gòu)整體式內(nèi)墻板連接優(yōu)化與數(shù)值分析[J]. 過勇,王靜峰,丁敬華,李守繼. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[9]考慮豎向與水平接縫的工字形裝配式混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 朱張峰,郭正興. 工程力學(xué). 2019(03)
[10]裝配式輕質(zhì)隔墻板的數(shù)值分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃仕平,胡夢(mèng)宇,華夏,胡俊亮,王衛(wèi)鋒. 深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2019(01)
博士論文
[1]新型石膏—混凝土復(fù)合墻板及結(jié)構(gòu)整體抗震性能研究[D]. 馬少春.天津大學(xué) 2016
[2]灌芯纖維石膏墻板結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型及受力性能分析[D]. 岳建偉.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]裝配整體式發(fā)泡混凝土剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[D]. 熊溈.東南大學(xué) 2019
[2]新型裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性能的研究[D]. 楊雄.南昌工程學(xué)院 2019
[3]陶;炷翃A芯自保溫墻板框架體系抗震性能分析[D]. 付昊.河南大學(xué) 2017
[4]陶粒混凝土夾芯自保溫墻板制備方法及力學(xué)性能研究[D]. 鄭凱.河南大學(xué) 2017
[5]新型混凝土石膏板簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究[D]. 閆少坡.天津大學(xué) 2017
[6]陶;炷翃A芯自保溫墻板低周荷載作用研究[D]. 耿朝輝.河南大學(xué) 2016
[7]陶粒混凝土夾芯自保溫墻板力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 陳艷敏.河南大學(xué) 2016
[8]反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法在高層抗震計(jì)算中的對(duì)比分析[D]. 王偉.華南理工大學(xué) 2012
[9]建筑節(jié)能外墻體系的力學(xué)性能與保溫性能研究[D]. 伏俊杰.上海交通大學(xué) 2011
[10]預(yù)制預(yù)應(yīng)力短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力試驗(yàn)研究[D]. 劉華.揚(yáng)州大學(xué) 2007
本文編號(hào):2978603
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