配筋砌块砌体剪力墙非线性有限元静力分析

论文摘要

在综述大量国内外关于混凝土小型空心砌块砌体研究文献的基础上,本文着重对采用构造柱-芯柱高强配筋混凝土小型空心砌块砌体进行抗剪静力数值分析。并设计制作了6片配筋混凝土空心砌块砌体剪力墙试件,用来作为试验及数值分析的基本模型,以对墙体的影响参数、测试参数及加载装置的设计为出发点,利用ANSYS软件建立对6片配筋砌块砌体剪力墙进行非线性有限元分析的模型。结果表明,根据本文提出的模型进行静载计算分析的结果与理论值符合较好。在对6片配筋砌块砌体剪力墙进行非线性有限元分析的基础上,进行参数扩大化,利用ANSYS程序建立40片不同高宽比、轴压比、灌芯率的配筋砌体剪力墙模型并进行静载分析,探讨高宽比、轴压比、灌芯率、水平筋等参数对墙体抗剪承载力的影响状况。高宽比对配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力的影响:当H/B=1.0～1.8时,随着高宽比的增大,构件的承载力逐步降低,且降低的幅度较小;当H/B=1.8～2.2时,随着高宽比的增大,构件的承载力逐步降低,且降低的幅度较大。对于灌芯率为66%的情况:当0.225≤σ/f≤0.425时,随着轴压比的增加,构件的承载力逐步增大;当0.425≤σ/f≤0.625时,随着轴压比的增加,构件的承载力逐步减小。对于灌芯率为100%的情况:当0.200≤σ/f≤0.466时,随着轴压比的增加,构件的承载力逐步增大;当0.466≤σ/f≤0.555时,随着轴压比的增加,构件的承载力逐步减小。随着灌芯率的增大,剪力墙的抗剪承载能力增大。水平筋对配筋砌体剪力墙中抗剪的提升作用是不可忽略的,而且在不开洞墙中,随着墙体高宽比增大,水平钢筋平均发挥的程度会随之降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 混凝土砌块砌体的优越性
• 1.2 混凝土砌块砌体的研究背景及应用现状
• 1.3 国内外砌块砌体研究状况的概述
• 1.3.1 混凝土砌块的抗压强度的研究
• 1.3.2 混凝土砌块砌体抗剪强度的研究
• 1.3.3 混凝土砌块砌体剪力墙抗剪强度的研究
• 1.3.4 混凝土砌块砌体的有限元分析研究
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 试件制作及试验主要参数选择
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 砌块
• 2.1.2 砂浆
• 2.1.3 混凝土
• 2.1.4 钢筋
• 2.2 试件制作
• 2.2.1 试验目的
• 2.2.2 试件制作
• 2.3 试件的参数
• 2.4 墙体试件详图
• 2.5 本章小结
• 第三章 配筋砌块砌体剪力墙伪静力试验方案设计
• 3.1 试验内容
• 3.2 试验装置、加载制度以及位移计和混凝土应变片的布置
• 3.2.1 试验装置
• 3.2.2 加载制度
• 3.2.3 位移计和混凝土应变片的布置
• 3.3 本章小结
• 第四章 配筋砌块砌体剪力墙有限元分析
• 4.1 引言
• 4.2 配筋砌块砌体剪力墙有限元分析模型
• 4.2.1 基本假定
• 4.2.2 单元模型
• 4.2.3 SOLID65单元介绍
• 4.2.4 荷载
• 4.2.5 钢筋的处理
• 4.2.6 材料模型
• 4.2.7 单元尺寸
• 4.2.8 施加约束
• 4.2.9 求解策略
• 4.2.10 收敛准则
• 4.3 配筋砌块砌体剪力墙受力性能的非线性有限元分析
• 4.3.1 配筋砌块砌体剪力墙体的主要受力过程
• 4.3.2 现有砌体剪力墙抗剪理论及计算公式
• 4.3.3 三维有限元模型的非线性计算结果与分析
• 4.4 配筋砌体剪力墙非线性有限元扩大参数计算
• 4.4.1 非线性有限元扩大参数分析
• 4.4.2 高宽比的影响
• 4.4.3 轴压比的影响
• 4.4.4 灌芯率的影响
• 4.4.5 水平钢筋的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢