高層及超高層建筑采用裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),符合我國“十三五”國家發(fā)展階段“節(jié)能省地”和“構(gòu)建產(chǎn)業(yè)體系”的住宅產(chǎn)業(yè)化指導(dǎo)思想,裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能是其能否順利推廣應(yīng)用的重要因素。本文將具有優(yōu)越的抗剪切變形能力、高延性高韌性以及與鋼筋協(xié)調(diào)變形能力的ECC(Engineered Cementitious Composites)材料用于裝配式鋼筋混凝土(RC)剪力墻的薄弱部位及主要耗能構(gòu)件或耗能區(qū)域中,形成一種新型結(jié)構(gòu)體系-裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu),并通過低周反復(fù)試驗、數(shù)值模擬及受力機(jī)理分析、抗震性能參數(shù)分析、基于Pushover的能力譜分析等,全面地對裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻的抗震性能與機(jī)理進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個方面:1.對ECC立方體試件及棱柱體試件進(jìn)行了單軸壓縮試驗,對ECC啞鈴型抗拉試件進(jìn)行了直接拉伸試驗,并對試件的破壞形式、應(yīng)力-應(yīng)變曲線以及ECC的受力機(jī)理進(jìn)行了全過程分析,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)能量等價原理,推導(dǎo)并提出了適用于ABAQUS非線性分析的ECC塑性損傷模型。2.依托國家“十二五”科技支撐計劃項目某試點工程的高層預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),從...

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
        1.2.1 裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 連梁研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高延性混凝土剪力墻研究現(xiàn)狀
        1.2.4 ECC或ECC/RC組合構(gòu)件及結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.5 發(fā)展動態(tài)分析總結(jié)
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 本文的主要創(chuàng)新點
    參考文獻(xiàn)
第二章 ECC力學(xué)性能及塑性損傷模型研究
    2.1 ECC試件試驗設(shè)計
        2.1.1 試驗材料與配合比
        2.1.2 試件設(shè)計與編號
        2.1.3 試件制作
    2.2 抗壓試驗
        2.2.1 加載過程
        2.2.2 試件破壞形式
        2.2.3 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
    2.3 直接拉伸試驗
        2.3.1 加載過程
        2.3.2 試件破壞形式
        2.3.3 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
    2.4 ECC塑性損傷模型
        2.4.1 塑性損傷理論
        2.4.2 ABAQUS中ECC受壓損傷的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
        2.4.3 ABAQUS中ECC受拉損傷應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
        2.4.4 損傷因子計算公式的推導(dǎo)
    2.5 ECC塑性損傷模型的驗證
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻抗震性能研究
    3.1 裝配式ECC/RC疊合連梁設(shè)計
    3.2 裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計
        3.2.1 模型的選取
        3.2.2 裝配式構(gòu)件的配筋
        3.2.3 模型的關(guān)鍵節(jié)點連接
    3.3 試件制作及拼裝
        3.3.1 裝配式構(gòu)件的制作
        3.3.2 空間結(jié)構(gòu)模型的拼裝
    3.4 材料的力學(xué)性能
        3.4.1 鋼筋力學(xué)性能
        3.4.2 混凝土力學(xué)性能
        3.4.3 ECC力學(xué)性能
        3.4.4 灌漿料力學(xué)性能
    3.5 加載與測試方案
        3.5.1 加載裝置
        3.5.2 加載制度
        3.5.3 測試內(nèi)容與方案
    3.6 試驗現(xiàn)象
        3.6.1 力控制階段
        3.6.2 位移控制階段
    3.7 破壞特征及破壞機(jī)理分析
        3.7.1 裝配式疊合連梁
        3.7.2 裝配式剪力墻墻肢
        3.7.3 裝配式墻肢與底座節(jié)點
        3.7.4 裝配式樓板與疊合橫梁拼縫節(jié)點
    3.8 試驗結(jié)果分析
        3.8.1 力學(xué)性能特征值
        3.8.2 荷載-位移滯回曲線
        3.8.3 荷載-位移骨架曲線
        3.8.4 剛度退化
        3.8.5 延性性能
        3.8.6 耗能能力
        3.8.7 耗能機(jī)理
    3.9 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻受力及損傷機(jī)理全過程分析
    4.1 有限元模型的建立
        4.1.1 材料本構(gòu)關(guān)系
        4.1.2 有限元模型
    4.2 單向推覆作用下的受力及損傷機(jī)理分析
        4.2.1 荷載-位移曲線
        4.2.2 混凝土及ECC的應(yīng)力分布
        4.2.3 混凝土及ECC壓縮損傷
        4.2.4 混凝土及ECC裂縫分布
        4.2.5 鋼筋應(yīng)力分布
        4.2.6 裝配式拼縫位移
    4.3 低周反復(fù)荷載作用下的受力及損傷機(jī)理分析
        4.3.1 荷載-位移滯回曲線
        4.3.2 荷載-位移骨架曲線
        4.3.3 混凝土及ECC的應(yīng)力分布
        4.3.4 混凝土及ECC壓縮損傷
        4.3.5 混凝土及ECC裂縫分布
        4.3.6 鋼筋應(yīng)力分布
        4.3.7 結(jié)構(gòu)模型位移及裝配式拼縫位移
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻抗震耗能參數(shù)分析
    5.1 ECC在裝配式疊合連梁中的使用區(qū)域
        5.1.1 參數(shù)取值
        5.1.2 單向推覆作用下的荷載-位移曲線
        5.1.3 低周反復(fù)荷載作用下的荷載-位移滯回曲線
        5.1.4 耗能能力
        5.1.5 剛度退化
    5.2 ECC在墻肢中的使用區(qū)域
        5.2.1 參數(shù)取值
        5.2.2 單向推覆作用下的荷載-位移曲線
        5.2.3 低周反復(fù)荷載作用下的荷載-位移滯回曲線
        5.2.4 耗能能力
        5.2.5 剛度退化
    5.3 ECC強(qiáng)度
        5.3.1 參數(shù)取值
        5.3.2 單向推覆作用下的荷載-位移曲線
        5.3.3 低周反復(fù)荷載作用下的荷載-位移滯回曲線
        5.3.4 耗能能力
        5.3.5 剛度退化
    5.4 連梁配箍率
        5.4.1 參數(shù)取值
        5.4.2 單向推覆作用下的荷載-位移曲線
        5.4.3 低周反復(fù)荷載作用下的荷載-位移滯回曲線
        5.4.4 耗能能力
        5.4.5 剛度退化
    5.5 縱筋強(qiáng)度
        5.5.1 參數(shù)取值
        5.5.2 單向推覆作用下的荷載-位移曲線
        5.5.3 低周反復(fù)荷載作用下的荷載-位移滯回曲線
        5.5.4 耗能能力
        5.5.5 剛度退化
    5.6 參數(shù)建議值
    5.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 基于Pushover的裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能分析
    6.1 靜力彈塑性Pushover分析
    6.2 能力譜分析
        6.2.1 多自由度體系轉(zhuǎn)化為等效單自由度體系
        6.2.2 能力譜曲線
        6.2.3 彈塑性需求譜曲線
        6.2.4 性能點的確定
    6.3 裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻整體結(jié)構(gòu)有限元模型
        6.3.1 試點工程概況
        6.3.2 單元類型
        6.3.3 材料本構(gòu)模型
        6.3.4 整體結(jié)構(gòu)模型
        6.3.5 邊界條件及荷載
    6.4 基于Pushover的裝配式ECC/RC組合聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能分析
        6.4.1 結(jié)構(gòu)性能點的確定
        6.4.2 結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)水準(zhǔn)劃分和性能目標(biāo)分析
        6.4.3 性能點處的結(jié)構(gòu)變形特征分析
        6.4.4 底層墻體壓縮損傷分布
        6.4.5 連梁的塑性鉸發(fā)展情況
    6.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 主要研究結(jié)論
    7.2 本文的不足之處和研究展望
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的其他成果
致謝



本文編號：3755771