建筑模网混凝土墙体水平抗剪承载力与延性研究

论文摘要

帝枇(Dipy)建筑模网混凝土技术是一种用于混凝土成型的永久置留性模板技术,在模网内浇筑混凝土后即可形成墙体。当用于外墙时,可在一面整合保温材料,现场浇筑混凝土后便可制成一次现浇成型的集承重和外保温于—体的复合模网混凝土墙体。模网混凝土墙体根据配筋方式的不同,有I型与II型两种。Dipy模网混凝土建筑具有诸多技术优势和显著的经济效益,是一项符合现阶段中国国情、能够有效解决墙体改革与建筑节能关系的先进技术。本文在详细总结了国内外研究现状与成果的基础上,应用大型通用有限元软件ANSYS作为研究工具,着重对建筑模网混凝土剪力墙的抗剪承载性能进行了分析。首先,根据已有I型建筑模网试验模型,建立了对应的三维有限元模型,通过分析墙体在水平及竖向荷载同时作用时的承载力和延性性能,将有限元计算结果与试验结果对比,证明本文有限元计算模型的可靠性。之后,对II型建筑模网墙体进行了分析,与采用相同材料性能和配筋的I型建筑模网墙体进行对比,显示出II型建筑模网墙体在承载力和延性性能方面的优势。鉴于II型模网混凝土剪力墙在承载力和延性等方面的工作性能要优于I型模网混凝土剪力墙,文章进一步分析了混凝土强度等级、拼缝筋的直径、连接钢片的数量等因素对II型模网混凝土剪力墙抗剪承载性能的影响。最后,针对研究结果,提出了一些能够提高建筑模网混凝土剪力墙工作性能的建议和意见。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出及研究课题的意义
• 1.2 Dipy 建筑模网混凝土简介
• 1.2.1 简介
• 1.2.2 组成材料性能及标准模网规格
• 1.3 Dipy 建筑模网混凝土特性及优势
• 1.4 国内外现状
• 1.4.1 国外的研究概况
• 1.4.2 国内的研究概况
• 1.5 有待解决的问题及本文研究课题内容
• 1.5.1 目前的研究存在的问题
• 1.5.2 本文研究内容
• 第二章 有限元分析的基本理论
• 2.1 概述
• 2.2 钢筋混凝土有限元分析的基本理论
• 2.2.1 钢筋混凝土结构的有限元模型
• 2.2.2 混凝土的破坏准则
• 2.2.3 混凝土裂缝的处理方式
• 2.3 本文ANSYS 分析建筑模网采取的单元及相关参数
• 2.3.1 单元的选取
• 2.3.2 材料本构关系的选取
• 2.3.3 混凝土破坏准则的选择
• 2.3.4 混凝土开裂和压碎的处理
• 2.3.5 有限元非线性方程组求解
• 2.3.6 收敛准则
• 第三章 Dipy 模网混凝土剪力墙有限元模型验证
• 3.1 概述
• 3.2 试件设计
• 3.3 模网材料性能
• 3.4 加载方式和边界条件
• 3.5 网格划分
• 3.6 荷载步及求解
• 3.7 模网剪力墙弹塑性有限元计算结果分析
• 3.7.1 w2-1 与w2-2 各个阶段的vonmises 应力比较
• 3.7.2 开裂荷载、极限荷载试验和计算结果
• 3.7.3 破坏形态
• 3.8 本章小结
• 第四章 II 型 Dipy 模网混凝土剪力墙有限元分析
• 4.1 试件设计及材料性能
• 4.2 有限元模型图
• 4.3 结果分析
• 4.3.1 承载力分析
• 4.3.2 裂缝发展过程及变形分析
• 4.3.3 延性分析
• 4.3.4 不同构造对水平筋受力的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 II 型 Dipy 模网混凝土剪力墙多种参数下非线性有限元分析
• 5.1 材料性能及试件设计
• 5.1.1 材料性能
• 5.1.2 试件设计
• 5.2 结果分析
• 5.2.1 混凝土强度等级对墙体工作性能影响
• 5.2.2 拼缝筋直径对墙体工作性能的影响
• 5.2.3 连接钢片数量对墙体工作性能的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步的工作方向
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢