分散筒结构典型墙梁节点数值模拟分析

论文摘要

分散筒结构是一种适用于高层建筑的新型结构体系，初步研究表明其具有良好的结构性能及经济性能。本文在已有研究的基础之上，对分散筒结构中受力比较复杂的墙-梁节点的数值模拟分析进行了初步的研究。首先以ANSYS有限元分析软件为平台，以APDL参数化设计语言为基础，对分散筒结构中钢筋混凝土墙-梁节点的进行数值模拟分析方法进行了探讨，论述了对钢筋混凝土结构的数值模拟、数值模型的建立、数值分析的注意事项及对数值模拟分析结果所做的分析。在此基础上，以实际工程为背景，采用被业界广泛采用的结构设计软件SATWE程序计算分析后的结构，对分散筒结构中受力较为复杂的墙-梁-全板节点进行了较为全面的分析，从结构的变形、混凝土的开裂情况、钢筋与混凝土的应力应变状态到钢筋与混凝土的粘结滑移状态及节点的破坏形态，主要得到以下结论：（1）分散筒结构是一种适用于高层建筑的较好的结构体系，对其已经进行了初步的研究，其应用前景广阔，但仍然存在很多问题有待后续研究继续深入进行；（2）对分散筒结构中受力复杂的墙-梁类局部节点进行数值模拟分析可采用ANSYS有限元分析软件进行分析，从数值模型的建立、钢筋的模拟、混凝土的模拟、粘结滑移现象的模拟到进行非线性分析的内容、参数的选择、计算的注意事项等均可采用本文所述的方法进行深入研究，并配合APDL参数化设计语言编写有限元分析程序，提高分析效率，为后续深入研究提供基础；（3）本文对墙-梁节点中常出现的一类受力比较复杂的墙-梁-全板节点按前述方法进行比较深入的有限元分析，发现采用当今常用的通用结构设计软件计算所得的结果在此节点处存在一些问题需要予以重视并提出了一些解决的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.1.1 高层结构概述
• 1.1.2 分散筒结构概述
• 1.2 本文的研究内容及方法
• 1.2.1 主要的研究内容
• 1.2.2 主要方法
• 1.3 本章小结
• 2 墙-梁节点数值模拟分析方法
• 2.1 数值模拟分析概述
• 2.1.1 数值模拟分析概念
• 2.1.2 数值模拟分析现状
• 2.1.3 ANSYS 简介
• 2.1.4 APDL 简介
• 2.1.5 钢筋混凝土结构的模拟
• 2.2 数值模型的建立
• 2.2.1 数值模型建立过程
• 2.2.2 钢筋模拟
• 2.2.3 混凝土模拟
• 2.2.4 钢筋混凝土粘结滑移模拟
• 2.3 数值模型分析
• 2.3.1 分析类型
• 2.3.2 非线性分析的计算步骤
• 2.3.3 分析内容
• 2.3.4 收敛控制策略
• 2.4 本章小结
• 3 墙-梁节点的数值模拟分析
• 3.1 分散筒结构分析
• 3.1.1 建筑概况
• 3.1.2 结构布置
• 3.1.3 结构分析主要结果
• 3.2 节点的选取
• 3.2.1 楼层的选择
• 3.2.2 节点的选择
• 3.3 荷载状况
• 3.3.1 荷载标准值
• 3.3.2 荷载的组合
• 3.4 梁-墙-全板节点数值模拟分析
• 3.4.1 结构变形及混凝土开裂分析
• 3.4.2 钢筋应力应变分析
• 3.4.3 混凝土应力应变分析
• 3.4.4 粘结滑移分析
• 3.4.5 极限荷载分析
• 3.5 本章小结
• 4 研究结论及展望
• 4.1 研究结论
• 4.2 后续研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文