竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁内力分析及设计计算方法研究

论文摘要

密肋壁板结构是一种节能抗震型建筑结构新体系,具有很好的发展前景,在前期的研究工作中取得了许多卓有成效的成果。本文以框支密肋壁板结构的主要受力构件——框支密肋复合墙梁为研究对象,在总结分析已有试验研究成果的基础上,采用理论分析及有限元数值模拟,对框支密肋复合墙梁在竖向荷载作用下的受力性能及其影响因素进行研究,为框支密肋复合墙梁的设计计算提供理论依据。主要研究内容包括:1.结合课题组前期四榀两跨框支密肋复合墙梁在竖向荷载作用下的试验结果,主要研究框支密肋复合墙梁在竖向荷载作用下的受力性能,重点分析竖向荷载作用下托梁的受力特性以及墙梁跨长比l1/l2、托梁高跨比hb/l、墙板开洞等因素对墙梁受力性能的影响。2.通过数值计算方法建立框支密肋复合墙梁的有限元分析模型,对竖向荷载作用下影响墙梁内力的主要因素:托梁高跨比Hb/L、复合墙体高跨比Hw/L、复合墙体弹性模量和混凝土托梁弹性模量之比Ew/E、开洞大小及其位置d等进行有限元模拟分析。3.在试验研究及有限元分析的基础上,就框支密肋复合墙梁在竖向荷载作用下的受力机理和内力计算方法做进一步的探讨,提出基于三角级数方法的托梁内力计算公式,为框支密肋复合墙梁的设计计算提供理论依据。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1.绪论
• 1.1 框支密肋壁板结构体系
• 1.1.1 密肋壁板结构体系的提出
• 1.1.2 框支密肋壁板结构
• 1.2 竖向荷载作用下墙梁结构的几种典型内力计算方法
• 1.2.1 全荷载/部分荷载法
• 1.2.2 普通弹性地基梁法
• 1.2.3 当量弯矩法
• 1.2.4 规范计算方法
• 1.3 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁的理论研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 2.试验概述
• 2.1 试件设计
• 2.1.1 试验模型
• 2.1.2 材料性能
• 2.2 试验结果及分析
• 2.2.1 试验过程及破坏情况
• 2.2.2 钢筋应变分析
• 2.2.3 托梁挠度分析
• 2.3 本章小结
• 3.竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁数值计算分析
• 3.1 概述
• 3.2 模型中不同材料的力学性能
• 3.2.1 凝土的破坏准则
• 3.2.2 凝土的本构关系
• 3.2.3 钢筋的本构关系
• 3.2.4 填充砌块的本构关系
• 3.3 有限元分析模型的建立
• 3.3.1 几何模型
• 3.3.2 材料模型
• 3.3.3 单元的选择
• 3.3.4 材料的联结
• 3.3.5 模型的建立
• 3.4 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁受力影响因素分析
• 3.4.1 基本模型
• 3.4.2 托梁高跨比的影响
• 3.4.3 复合墙体高跨比的影响
• 3.4.4 复合墙体弹性模量和托梁混凝土弹性模量之比的影响
• 3.4.5 开洞大小及开洞位置的影响
• 3.5 本章小结
• 4.竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁内力计算分析及设计方法
• 4.1 竖向荷载作用下墙梁的受力机理
• 4.1.1 竖向荷载作用下砌体结构墙梁受力特点概述
• 4.1.2 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁受力特点
• 4.1.3 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁的计算模型
• 4.2 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁的内力计算分析
• 4.2.1 框支密肋复合墙梁内力计算问题的提出
• 4.2.2 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁内力计算分析
• 4.3 竖向荷载作用下框支密肋复合墙梁的设计计算方法研究
• 4.3.1 框支密肋复合墙梁中托梁的实用设计计算简图
• 4.3.2 框支密肋复合墙梁中托梁的实用设计计算荷载
• 4.3.3 框支密肋复合墙梁中托梁的正截面承载力设计计算
• 4.4 本章小结
• 5.结论及展望
• 5.1 主要工作及结论
• 5.2 问题及建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文