节能砌块隐形密框结构墙板抗震性能研究

论文摘要

随着改革开放的不断深入,作为全面建设小康社会的一个重要标志-住宅建设发展迅猛。节能砌块隐形密框结构作为一种新型节能住宅结构体系,有着很好的发展前景。然而在新结构体系不断地发展应用过程中,许多内容仍需不断的研究、完善与补充。本文是在对试验和已有资料进行分析的基础上,通过对墙板模型低周反复水平荷载下的抗震性能试验研究及影响因素分析,就节能砌块隐形密框墙板的刚度、恢复力特征及斜截面承载力实用设计方法进行了研究,完成的主要工作如下:通过对6块1/2比例墙板模型抗震性能试验,研究了墙板的破坏形态、承载力、变形及耗能;探讨了墙板的滞回特性;同时对影响刚度的各种因素进行了对比分析。试验表明节能砌块隐形密框墙板在水平荷载作用下破坏过程按“砌块,框格,外框”的顺序进行,能够分级释放能量,表现出了良好的耗能能力。结合节能砌块隐形密框墙板的特殊构造,建立墙板的复合材料二相体力学模型,按照混凝土与砌块体积比不变原则用肋梁肋柱同时对砌块进行加强,得出墙板的弹性计算常数及剪切常数,在此基础上,进一步将墙板简化为各向同性的计算模型,给出墙板弹性模量及剪切模量实用计算公式,为节能砌块隐形密框墙板的实用弹性刚度计算公式提供必要的参数。最后通过计算结果与试验值比较,吻合较好。根据节能砌块隐形密框墙板的承载力、刚度以及破坏模式与变形性能,提出了节能砌块隐形密框墙板的四线型恢复力模型,在此基础上根据试验数据拟合进而得出其它各阶段的刚度相对于弹性刚度的折减系数。参考前人研究成果提出了恢复力模型中各个特征参数点的计算方法。通过对节能砌块隐形密框墙板模型低周反复水平荷载下的抗震性能试验研究,分析了影响墙板承载力的主要影响因素,给出了墙板斜截面承载力实用设计计算公式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 节能砌块隐形密框结构住宅体系的提出
• 1.3 国内外发展及研究现状
• 1.3.1 新型建筑结构研究现状
• 1.3.2 相关结构墙体研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 参考文献
• 第二章 节能砌块隐形密框墙板抗震试验方案
• 2.1 试件设计与制作
• 2.1.1 试件选取
• 2.1.2 试件设计与配筋
• 2.1.3 材料性能
• 2.1.4 相似关系
• 2.1.5 试件制作
• 2.2 加载方案及装置
• 2.3 测试方案和测点布置
• 2.4 试验结果整理
• 参考文献
• 第三章 节能砌块隐形密框墙板抗震试验研究
• 3.1 试验过程及现象
• 3.1.1 EW1-1 试件试验现象
• 3.1.2 EW2-1 试件试验现象
• 3.1.3 EW3-1 试件试验现象
• 3.1.4 EW1-2 试件试验现象
• 3.1.5 EW2-2 试件试验现象
• 3.1.6 EW3-2 试件试验现象
• 3.2 抗震试验结果分析
• 3.2.1 试验现象及结果分析
• 3.2.2 破坏模式分析
• 3.2.3 滞回曲线
• 3.2.4 骨架曲线
• 3.2.5 墙板刚度退化性能
• 3.2.6 墙体的变形性能
• 3.2.7 墙体的耗能性能
• 3.2.8 钢筋的应力、应变相关分析
• 参考文献
• 第四章 节能砌块隐形密框墙板复合材料模型
• 4.1 节能砌块隐形密框墙板的构造特点
• 4.2 匀质墙板的侧移刚度
• 4.3 复合材料计算模型
• 4.3.1 复合材料概况及研究方法
• 4.3.2 复合材料的有效性能
• 4.3.3 计算弹性常数的一些简化假定和简化模型
• 4.4 节能砌块隐形密框墙板弹性刚度公式推导
• 4.4.1 单向纤维复合材料刚度分析
• 4.4.2 节能砌块隐形密框墙板刚度分析
• 4.4.3 节能砌块隐形密框墙板弹性刚度推导
• 4.4.4 计算值与实测值对比表
• 参考文献
• 第五章 节能砌块隐形密框墙板恢复力模型
• 5.1 恢复力模型研究的必要性
• 5.2 恢复力模型介绍
• 5.3 恢复力模型的组成和获取
• 5.3.1 滞回规律的典型形式
• 5.3.2 恢复力模型的几个主要特征
• 5.4 节能砌块隐形密框墙板骨架曲线
• 5.5 节能砌块隐形密框墙板的恢复力模型
• 5.6 骨架曲线特征点拟合
• 参考文献
• 第六章 节能砌块隐形密框墙板斜截面抗剪承载力
• 6.1 斜截面承载力影响因素分析
• 6.1.1 剪跨比
• 6.1.2 肋柱钢筋
• 6.1.3 肋梁钢筋
• 6.1.4 内肋柱梁截面尺寸
• 6.1.5 灌芯材料、砌块强度
• 6.1.6 边肋柱
• 6.2 斜截面承载力公式的建立
• 6.2.1 基本假定
• 6.2.2 斜截面承载力计算公式
• 参考文献
• 第七章 结论及建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢