首页> 正文

短肢剪力墙的非线性分析及优化

2020-12-27阅读(1008)

短肢剪力墙的非线性分析及优化

论文摘要

目前,我国高层建筑发展迅速,短肢剪力墙结构体系在满足设计的同时节省了混凝土、钢筋的用量,造价较为经济,在多层及小高层住宅中广泛应用。本文用ANSYS软件对短肢剪力墙构件进行了非线性分析,分析了其承载力和变形能力,进而以短肢剪力墙连梁截面尺寸及连梁配筋率为设计变量,造价最低为目标函数对短肢剪力墙进行优化设计。主要工作内容有：1.对不同墙肢高厚比、不同墙肢纵向配筋率、不同连梁配筋率、不同连梁跨高比的短肢剪力墙构件进行分析,得出,随着墙肢高厚比的增大,构件的延性先增后减,在墙肢高厚比为6.5时构件的延性最好；随着连梁跨高比的增大,构件的延性先增后减,在连梁跨高比为2.5时构件的延性最好；随着墙肢纵向配筋率的增大,构件的延性增大；随着连梁配筋率的增大,构件的延性减小。2.以连梁截面尺寸及连梁配筋率为设计变量,以连梁跨高比为2.5,墙肢配筋率及短肢剪力墙的强度、刚度等为约束条件,造价最低为目标函数对短肢剪力墙进行优化设计,得出优化后造价比优化前节约了15%。3.对优化前后短肢剪力墙构件的承载力、变形能力及造价对比分析得,优化后构件的承载力低于优化前,但其延性比优化前好,同时降低了造价,取得较好的经济效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 选题背景
  • 1.2 结构优化的定义和发展
  • 1.3 高层建筑结构体系的发展与特点
  • 1.3.1 高层建筑结构体系的发展与特点
  • 1.3.2 短肢剪力墙结构
  • 第二章 基本原理
  • 2.1 结构优化设计的基本概论
  • 2.2 结构优化的数学模型
  • 2.3 结构优化设计方法
  • 2.3.1 无约束最优化方法
  • 2.3.2 有约束最优化方法
  • 第三章 ANSYS的结构优化设计及分析
  • 3.1 ANSYS简介
  • 3.1.1 ANSYS软件的功能
  • 3.1.2 ANSYS的操作方式
  • 3.1.3 ANSYS结构有限元分析流程
  • 3.2 ANSYS优化设计理论
  • 3.2.1 ANSYS优化设计的概念
  • 3.2.2 ANSYS优化分析的概念
  • 3.2.3 ANSYS优化设计的过程
  • 3.2.4 ANSYS优化设计的步骤
  • 3.2.5 ANSYS优化方法
  • 3.3 ANSYS中钢筋混凝土结构的有限元分析
  • 3.3.1 钢筋混凝土结构有限元计算模型
  • 3.3.2 选取有限元单元类型
  • 3.3.3 混凝土和钢筋的本构关系
  • 3.3.4 混凝土的破坏准则
  • 3.4 ANSYS的数值计算方法
  • 3.5 非线性收敛规范规则和影响收敛的因素
  • 第四章 短肢剪力墙的非线性分析
  • 4.1 短肢剪力墙几何模型的建立及分析
  • 4.1.1 建立计算模型
  • 4.1.2 带筋的SOLID65单元的实常数
  • 4.1.3 材料本构关系的选取
  • 4.1.4 短肢剪力墙有限元模型
  • 4.1.5 加载方案
  • 4.2 墙肢截面高厚比的不同对短肢剪力墙的影响
  • 4.2.1 不同墙肢高厚比短肢剪力墙几何模型的建立
  • 4.2.2 荷载作用下短肢剪力墙裂缝分布情况
  • 4.2.3 不同墙肢高厚比对短肢剪力墙承载能力的影响
  • 4.2.4 不同墙肢高厚比对短肢剪力墙变形能力的影响
  • 4.2.5 不同单调荷载作用下的荷载—位移曲线
  • 4.2.6 小结
  • 4.3 墙肢配筋率的不同对短肢剪力墙的影响
  • 4.3.1 不同墙肢配筋率短肢剪力墙几何模型的建立
  • 4.3.2 荷载作用下短肢剪力墙裂缝分布情况
  • 4.3.3 不同墙肢配筋率对短肢剪力墙承载能力的影响
  • 4.3.4 不同墙肢配筋率对短肢剪力墙变形能力的影响
  • 4.3.5 不同单调荷载作用下的荷载—位移曲线
  • 4.3.6 小结
  • 4.4 连梁配筋率的不同对短肢剪力墙的影响
  • 4.4.1 不同连梁配筋率短肢剪力墙几何模型的建立
  • 4.4.2 荷载作用下短肢剪力墙裂缝分布情况
  • 4.4.3 不同连梁配筋率对短肢剪力墙承载能力的影响
  • 4.4.4 不同连梁配筋率对短肢剪力墙变形能力的影响
  • 4.4.5 不同单调荷载作用下的荷载—位移曲线
  • 4.4.6 小结
  • 4.5 连梁跨高比的不同对短肢剪力墙的影响
  • 4.5.1 不同连梁跨高比短肢剪力墙几何模型的建立
  • 4.5.2 荷载作用下短肢剪力墙裂缝分布情况
  • 4.5.3 不同连梁跨高比对短肢剪力墙承载能力的影响
  • 4.5.4 不同连梁跨高比对短肢剪力墙变形能力的影响
  • 4.5.5 不同单调荷载作用下的荷载—位移曲线
  • 4.5.6 小结
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 短肢剪力墙的优化
  • 5.1 短肢剪力墙优化的数学模型
  • 5.1.1 模型的建立
  • 5.1.2 设计变量
  • 5.1.3 目标函数
  • 5.1.4 约束条件
  • 5.2 短肢剪力墙优化主要步骤
  • 5.3 优化前、后对比
  • 5.3.1 优化前、后短肢剪力墙承载力和变形能力的对比
  • 5.3.2 优化前、后荷载—位移曲线对比
  • 5.3.3 优化前、后短肢剪力墙在X向输入地震波下的位移响应
  • 5.4 本章小结
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文

    • 相关论文文献

    • [1].超限设计中的时程分析及墙肢拉应力问题的探讨[J]. 建筑技术开发 2020(16)
    • [2].不同地震水准下某塔楼墙肢薄弱部位分布研究[J]. 建筑结构 2017(24)
    • [3].砖砌体小墙肢非线性有限元分析[J]. 安徽建筑 2016(03)
    • [4].国家金融信息大厦核心筒墙肢拉应力控制研究[J]. 建筑结构 2014(18)
    • [5].砌体结构中小墙肢抗震加固方法的研究[J]. 工业建筑 2013(S1)
    • [6].楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理[J]. 工程力学 2019(08)
    • [7].高层剪力墙肢受拉分析与设计处理[J]. 有色金属设计 2017(02)
    • [8].中震作用下超高层结构核心筒墙肢拉应力分析与设计[J]. 建筑结构 2016(17)
    • [9].宽梁-薄墙肢梁筋弯锚节点后续研究及有限元软件分析[J]. 四川建材 2013(05)
    • [10].联肢墙的墙肢和连梁的刚度关系分析[J]. 建筑技术 2009(09)
    • [11].水平荷载下联肢剪力墙墙肢附加轴力计算公式[J]. 建筑结构 2019(S2)
    • [12].浅谈剪力墙肢的抗震设计[J]. 江西建材 2018(03)
    • [13].墙肢组合对结构的周期比、位移比的影响研究[J]. 武汉工业学院学报 2011(01)
    • [14].浅析剪力墙的构造设计[J]. 民营科技 2010(02)
    • [15].高层剪力墙结构小墙肢的抗震设计探究[J]. 工业建筑 2010(S1)
    • [16].中震下针对墙肢名义拉应力超限的型钢配置设计方法[J]. 科学技术与工程 2020(15)
    • [17].高烈度区中震下受拉墙肢配置型钢必要性研究——以海口市博义盐灶八灶棚户区(城中村)改造项目八灶项目为例[J]. 结构工程师 2020(01)
    • [18].不规则错层剪力墙刚度的研究分析[J]. 甘肃科学学报 2009(02)
    • [19].框架-剪力墙结构中避免剪力墙墙肢偏心受拉的设计调整[J]. 建筑结构 2019(S2)
    • [20].对称双肢短肢剪力墙的拟静力试验研究[J]. 建筑结构学报 2008(01)
    • [21].短肢剪力墙实用判别的探讨[J]. 建筑结构 2009(11)
    • [22].不等高开缝钢板剪力墙屈曲分析[J]. 钢结构 2016(03)
    • [23].框支短肢剪力墙转换结构不同墙肢布置方式抗震试验研究[J]. 后勤工程学院学报 2011(02)
    • [24].双肢短肢剪力墙的弹塑性分析[J]. 工业建筑 2008(S1)
    • [25].改变剪力墙墙肢长度在剪力墙结构住宅优化中的应用[J]. 工程与建设 2015(02)
    • [26].基于屈服点谱的钢筋混凝土框架-剪力墙结构抗震设计[J]. 土木工程学报 2015(06)
    • [27].高层建筑剪力墙连梁设计遇到的问题[J]. 中国科技信息 2009(12)
    • [28].上海徐汇滨江某办公塔楼核心筒性能化设计[J]. 建筑科学 2020(S2)
    • [29].短肢剪力墙的结构设计[J]. 广东建材 2009(03)
    • [30].罕遇地震作用下钢筋混凝土框架-剪力墙结构的耗能机制分析[J]. 建筑结构学报 2013(02)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  ;  

    短肢剪力墙的非线性分析及优化
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5