免拆墻模復(fù)合剪力墻的非線性有限元分析與研究.pdf

1、隨著我國(guó)墻體改革進(jìn)程及建筑節(jié)能強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，推行低能耗、受力性能好、性價(jià)比高的節(jié)能建筑勢(shì)在必行。在此背景下，本課題組基于延性耗能剪力墻的設(shè)計(jì)理念，研究開(kāi)發(fā)了一種新型的住宅結(jié)構(gòu)體系—免拆墻模復(fù)合帶縫剪力墻體系。經(jīng)本課組的初步研究，該體系能夠替代傳統(tǒng)粘土磚，并且克服了傳統(tǒng)剪力墻剛度大、自重大、保溫性能差的缺點(diǎn)，且保留了傳統(tǒng)的施工工藝，使得該體系能夠在城鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村中廣泛應(yīng)用。但作為一種新型剪力墻體系，當(dāng)墻體開(kāi)縫并且變薄后，能否滿足豎向承載

2、力及抗震承載力的要求，保溫性能又如何?都是本課組要著力解決的問(wèn)題。本文在本課題組已有成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行了下述研究： (1)建立11片具有不同參數(shù)的小剪跨比復(fù)合帶縫剪力墻試件進(jìn)行水平單調(diào)加載和低周反復(fù)加載的有限元模擬試驗(yàn)，從而了解不同參數(shù)對(duì)小剪跨比復(fù)合帶縫剪力墻的破壞過(guò)程、破壞特征、開(kāi)裂荷載、極限承載力、剛度退化、屈強(qiáng)比、延性系數(shù)的影響，并從試件的骨架曲線和滯回曲線中得出恢復(fù)力模型。 (2)對(duì)10片不同高寬比復(fù)合剪力墻試件進(jìn)

3、行軸壓試驗(yàn)研究，以確定免拆模板對(duì)帶縫剪力墻軸向承載力是否具有復(fù)合增強(qiáng)作用；并對(duì)其平面外穩(wěn)定性進(jìn)行了初步研究，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用非線性有限元進(jìn)一步對(duì)其破壞過(guò)程及破壞機(jī)理進(jìn)行模擬分析。 研究結(jié)果表明：小剪跨比免拆模復(fù)合剪力墻在彈性工作狀態(tài)下能保持整體墻的受力性能，在滿足基本承載力的情況下，適當(dāng)提高軸壓比能夠增加初始剛度和極限承載力，且延性降低不多；在兩端設(shè)置組合端柱能改善其承載力和延性性能；剪跨比λ<1時(shí)，增加剪跨比可以在承載力降低

4、不多的情況下明顯改善帶縫墻的延性性能，但λ>1時(shí)增大延性是以犧牲承載力為代價(jià)的；提高復(fù)合帶縫墻體的強(qiáng)度等級(jí)能顯著提高開(kāi)裂荷載和破壞荷載，但墻體延性越來(lái)越差；改變配筋率對(duì)初始荷載和初始剛度沒(méi)有什么影響，在配筋率較小時(shí)，增大配筋率可以提高其極限承載力，但在一定的界限后作用不大。軸壓試驗(yàn)及非線性分析表明免拆模復(fù)合帶縫剪力墻在屈服之前表現(xiàn)出良好的承載力，并且破壞時(shí)持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，其破壞形態(tài)首先發(fā)生在連梁處，與受剪切破壞時(shí)位置一致，通過(guò)平面外位移

5、分析表明，復(fù)合帶縫剪力墻具有較好的平面外穩(wěn)定性。 免拆模板復(fù)合帶縫剪力墻具有良好的承載力及抗震性能，通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)，復(fù)合帶縫剪力墻能夠適應(yīng)一般中小高層、甚至高層建筑的承載力需要，并可大大提高保溫隔熱性能。 本課題的研究得到了山西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持(基金號(hào)：2006011050)，并且免拆模板及其體系的研究成果己應(yīng)用到了山西省第八建筑工程公司試驗(yàn)辦公樓項(xiàng)目，為體系的推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，本體系具有廣闊的工程實(shí)用價(jià)值，市場(chǎng)