【碩士】配筋砌塊砌體矩形截面剪力墻滯回性能數(shù)值仿真分析

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　　【碩士】配筋砌塊砌體矩形截面剪力墻滯回性能數(shù)值仿真分析　　授予學位：碩士　　學位授予單位：哈爾濱工業(yè)大學　　學位年度：2010　　配筋砌塊砌體剪力墻結構是一種融砌體和混凝土性能于一體，集兩者優(yōu)點于一身的新的高層結構形式，其經(jīng)濟性和適用性與我國的住房需求和墻體改革方向相適應，但由于材料離散性大且試驗數(shù)目有限，還不能很好的總結其規(guī)律?！　? 為研究高層建筑剪力墻的受力與變形、研究帶剪力墻的高層建筑地震響應分析，前人提出過等效梁模型、墻板模型、等效支撐模型、三垂直桿和多垂直桿模型、二維板單元模型等計算方案，從不同側面部分解決了對剪力墻來說必須考慮剪切變形影響的問題，各有優(yōu)缺點。在復雜受力狀態(tài)下考慮材料非線性，目前無疑首推纖維單元模型。但傳統(tǒng)的纖維單元及其各種改進均未離開“平截面”這一基本假設，對高寬比很小的剪力墻來說顯然截面在變形后絕非平面。又從有限單元法的基本思想來說，關鍵在于構造接近真實變形的位移場?！　〕鲇谶@一基本思想，本文通過對模擬實際受力的均質剪力墻進行有限元數(shù)值分析，探索并給出了均質剪力墻隨幾何尺寸不同墻內(nèi)各點的變形規(guī)律。由這一接近實際的變形規(guī)律出發(fā)，利用彈性和彈塑性狀態(tài)下變形規(guī)律不變（像梁柱單元一樣）的基本假設，采用纖維模型進行復雜受力狀態(tài)下的材料非線性分析，應該具有通用性（可適用各種材料的剪力墻分析）和更高的精度?！　? 在數(shù)值解析建立了均質、墻片面內(nèi)受剪的變形規(guī)律的基礎上，本文放棄了傳統(tǒng)纖維單元的平截面假設，提出并構建了考慮截面翹曲影響的纖維單元模型，為了驗證這種新纖維單元在剪力墻非線性分析中的適用性和可靠性，對已物理實驗的配筋砌塊砌體剪力墻進行了數(shù)值模擬分析。結果表明，考慮截面翹曲影響的纖維單元模型能較好地再現(xiàn)物理實驗的客觀規(guī)律，特別是屈服荷載和屈服位移較傳統(tǒng)纖維單元有較大的改進。在此基礎上，考慮工程可能的剪力墻高寬比范圍，及可能的砌體抗壓強度平均值、軸壓比、配筋率影響因素，用均勻設計法安排配筋砌塊砌體一字型剪力墻的數(shù)值試驗墻片，進行與物理實驗相同加載機制下的非線性數(shù)值分析，從而回歸分析建立了墻片骨架曲線特征參數(shù)與所考慮因素之間的經(jīng)驗公式，并根據(jù)數(shù)值試驗的滯回規(guī)律，給出了墻片的加卸載滯回規(guī)律，為以配筋砌塊砌體一字型剪力墻為抗側力結構的高層結構彈塑性分析奠定了基礎。　　

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