建筑模网混凝土结构体系的抗震分析

论文摘要

模网混凝土结构是一种新型的结构体系,其发展和应用顺应了我国墙体材料改革需要。为了实现其在我国地震区的推广和应用,本文对其抗震性能进行了分析和研究。本文对该结构体系的发展情况做了简要的介绍,阐述了非线性静力分析方法（Push-Over）的理论基础,并对本文所使用的各种软件的作用和特点一一作了介绍。首先,利用大型有限元通用软件ANSYS对几种不同规格的单面墙体的性能进行了建模分析。得出了在荷载作用下的荷载和位移结果,以及其裂缝和所受应变的分布图形。总结出这一新型复合材料的较为合理的本构关系。其次,运用总结出的模网混凝土墙体的本构关系,在ETABS建筑结构专用分析与设计软件中输入,对工程实例进行了模网混凝土剪力墙结构的整体抗震性能分析。并和PKPM系列的SATWE软件的计算结果进行了对比分析,证明了ETABS软件适用于设计模网混凝土结构。并通过大量算例总结出结构高度和墙肢轴压比对模网结构抗震性能的影响。最后,对以上的分析结果进行了总结,并提出了关于进一步深入研究模网混凝土结构技术的若干建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 建筑模网混凝土结构的发展和研究现状
• 1.1.1 建筑节能新型结构体系的发展概况
• 1.1.2 建筑模网技术在国内外的研究现状
• 1.1.3 建筑模网技术介绍
• 1.1.4 目前在理论和应用上存在的问题
• 1.2 本文研究内容
• 第二章 使用软件简介
• 2.1 ANSYS 软件简介
• 2.2 ETABS 软件介绍
• 2.3 PKPM 软件介绍
• 第三章 非线性静力分析（PUSH—OVER）方法概述
• 3.1 简介
• 3.2 主要内容
• 3.2.1 结构荷载—位移曲线图
• 3.2.2 结构抗震能力的评估
• 3.3 谱线的建立
• 3.3.1 承载力谱的建立
• 3.3.2 ADRS 谱（需求谱）的建立
• 第四章 模网混凝土墙体的性能分析
• 4.1 ANSYS 软件分析
• 4.2 本构关系
• 4.2.1 假设条件
• 4.2.2 混凝土的应力－应变曲线的数学模型
• 4.2.3 钢筋的应力－应变曲线的数学模型
• 4.2.4 屈服准则
• 4.3 计算模型
• 4.3.1 墙体示意图
• 4.3.2 单元说明
• 4.3.3 单元选取
• 4.4. ANSYS 软件计算及分析
• 4.4.1 建模分析
• 4.4.2 计算结果的数据分析
• 4.4.3 计算结果的图形分析
• 4.5 模网结构的复合材料特性
• 4.5.1 复合材料的应力
• 4.5.2 复合材料的弹性模量
• 第五章 模网混凝土结构体系的抗震性能分析
• 5.1 工程算例概述
• 5.1.1 工程建筑情况
• 5.1.2 设计所需的规范及规程
• 5.1.3 设计条件
• 5.2 运用 ETABS 软件进行工程算例的抗震性能分析
• 5.2.1 建立轴网
• 5.2.2 确定楼层
• 5.2.3 材料定义
• 5.2.4 楼板截面和墙截面定义
• 5.2.5 绘制面对象
• 5.2.6 节点约束的指定
• 5.2.7 剖分对象
• 5.2.8 运行程序
• 5.2.9 计算结果分析
• 5.3 运用 PKPM 软件对工程算例进行对比分析
• 5.3.1 主要参数
• 5.3.2 分析结果
• 5.3.3 结论
• 5.4 不同层数模网结构的抗震性能分析
• 5.4.1 五个不同高度结构的基本情况
• 5.4.2 结构层间侧移结果
• 5.4.3 结构首层的墙体轴压比结果
• 5.4.4 结构承载力的计算结果
• 5.4.5 结论
• 5.5 模网结构的静力非线性分析
• 5.5.1 结构的 Pushover 分析
• 5.5.2 Pushover 分析结果
• 第六章 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 发表论文和参与科研情况
• 致谢