發(fā)布時(shí)間：2019-10-15 08:56

【摘要】：生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)是一種綠色環(huán)保、節(jié)能保溫的新型建筑結(jié)構(gòu)體系，且具有減震效果好、施工快捷的優(yōu)點(diǎn)，已建成了部分試點(diǎn)工程，具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。然而目前在該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，均按照剛性基礎(chǔ)假定進(jìn)行計(jì)算分析，未考慮結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-地基共同作用的影響，，不能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力特性，設(shè)計(jì)結(jié)果偏于保守。為了使生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，本文結(jié)合課題組前期試驗(yàn)結(jié)果，采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，在水平荷載和豎向荷載作用條件下，重點(diǎn)就生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)-筏板基礎(chǔ)-黃土地基共同作用對(duì)結(jié)構(gòu)受力和變形性能的影響規(guī)律進(jìn)行分析，主要工作及結(jié)論如下： （1）結(jié)合課題組前期試驗(yàn)結(jié)果，基于復(fù)合材料力學(xué)理論，考慮復(fù)合墻體獨(dú)特構(gòu)造形式，建立適用于生態(tài)復(fù)合墻體的彈性階段模型復(fù)合材料等效彈性板模型，推導(dǎo)出復(fù)合墻體彈性模量、剪切模量及泊松比的計(jì)算公式。根據(jù)生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，將上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為框架—復(fù)合材料等效彈性板，并就框架-復(fù)合材料等效彈性板模型在生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)-筏板基礎(chǔ)-黃土地基共同作用數(shù)值分析中的應(yīng)用進(jìn)行分析。 （2）結(jié)合某生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)工程實(shí)例，選取工程所處場(chǎng)地的土樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn)，測(cè)得各土層的ρ、ω、Es等參數(shù)，并通過(guò)常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)得到地基土的力學(xué)參數(shù)c、φ，確定各土層的計(jì)算參數(shù)E、μ，以彈塑性Drucker-prager模型對(duì)地基土進(jìn)行模擬。 （3）利用有限元軟件ABAQUS分別建立生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)-筏板基礎(chǔ)-黃土地基共同作用數(shù)值模型和相對(duì)應(yīng)的剛性基礎(chǔ)模型，對(duì)比分析共同作用方法與常規(guī)方法下上部結(jié)構(gòu)的水平位移及框柱內(nèi)力的差異。結(jié)果表明：考慮共同作用時(shí)生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的次應(yīng)力，使上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力進(jìn)行重分布；上部結(jié)構(gòu)層頂水平位移明顯增加，較不考慮共同作用時(shí)增幅高達(dá)34.4%。同時(shí)分析水平荷載對(duì)共同作用體系的筏板內(nèi)力、筏板沉降及地基反力的影響，在考慮水平荷載作用后，基礎(chǔ)內(nèi)力及地基反力變化顯著，基礎(chǔ)不均勻沉降增加，使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的次應(yīng)力增加。 （4）就關(guān)鍵參數(shù)變化對(duì)生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)-筏板基礎(chǔ)-黃土地基共同作用的影響進(jìn)行計(jì)算分析，得到筏板厚度、筏板混凝土強(qiáng)度等級(jí)、地基土變形模量等參數(shù)變化時(shí)，共同作用體系中上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力、基礎(chǔ)沉降、基底反力和筏板內(nèi)力的變化規(guī)律，為生態(tài)復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、規(guī)范制定提供參考依據(jù)。
【圖文】：

（a） (b) (c)圖 2.1 結(jié)構(gòu)剛度與荷載凝聚過(guò)程示意子結(jié)構(gòu)Ⅳ′的平衡方程為 ''F b bK K U S R ⅢⅣ Ⅲ（2-10）式（2-10）中： U Ⅳ 為子結(jié)構(gòu)Ⅳ′的廣義位移列向量； FK 為原基礎(chǔ)子結(jié)構(gòu)Ⅳ的剛度矩陣； 'bKⅢ為上部結(jié)構(gòu)凝聚后的等效邊界剛度矩陣； 'bSⅢ為上部結(jié)構(gòu)凝聚后的等效邊界荷載列向量； R 為基底反力列向量。由式（2-10）得整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡方程： b b bK U S R（2-11）其中基底反力列向量 根據(jù)確定的地基模型，地基的變形 S 和地基反力 R的關(guān)系確定，然后可以求出

可視為一種以輕質(zhì)砌塊為基體，混凝土肋梁、肋柱為增強(qiáng)纖維的復(fù)效彈性板[68]，如圖 2.2 所示。根據(jù)自重相等、結(jié)構(gòu)布置不變和墻體的抗側(cè)的原則，將其等效成復(fù)合材料等效彈性板，進(jìn)而建立框架-等效彈性板力該模型的優(yōu)點(diǎn)：①極大地簡(jiǎn)化了單元種類②在結(jié)構(gòu)布置不變的前提下，態(tài)復(fù)合墻板結(jié)構(gòu)體系原有的受力特性。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU444;TU31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2549548