型钢混凝土L形短肢剪力墙承载力性能分析研究

论文摘要

短肢剪力墙为墙肢截面长度与宽度之比为5-8的剪力墙,鉴于某些截面形式的短肢剪力墙力学性质很不对称,比如横截面为L形的短肢剪力墙在承受不同方向荷载时,承载力、延性、刚度等性能会不对称。考虑在其截面中埋置合适的型钢后,其受力性能会得到改善,减小构件的截面尺寸,增加建筑的使用面积,提高结构的抗震性能等。因此,型钢混凝土短肢剪力墙具有相当广阔的发展前景。本文主要工作有：（1）根据住宅体系的发展和短肢剪力墙的特点,结合混凝土短肢剪力墙和型钢混凝土剪力墙的研究现状,依据型钢混凝土短肢剪力墙受力特点选择混凝土和钢筋非线性本构关系。（2）本文选用ANSYS作为工具,在选取适当的单元类型、本构关系和破坏准则的基础上对若干构件进行了有限元分析,模拟了构件的破坏过程,并从理论上揭示了型钢混凝土L形短肢剪力墙的工作机理、破坏形态和极限承载力。（3）运用有限元方法分别对轴压比、墙肢长宽比、型钢配钢量这三种影响因素进行了多组有限元试验模拟,本文的有限元分析涉及到的轴压比为0.1、0.2和0.3,墙肢长宽比为5、6、7和8,型钢配钢量为4000mm2、5000mm2、6000mm2和7000mm2,通过有限元非线性分析,得出了试件的荷载—位移曲线、裂缝和应力云图,揭示了各影响因素对型钢混凝土L形短肢剪力墙承载力的影响规律。（4）对配置型钢前后的L形短肢剪力墙试件分别进行有限元非线性分析,并对其不同试件的受力性能进行了对比；分四组试件进行有限元模拟试验论证了本文采用型钢配钢方式的合理性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 短肢剪力墙结构体系研究现状
• 1.2.1 短肢剪力墙结构体系国内研究现状
• 1.2.2 短肢剪力墙结构体系国外研究现状
• 1.3 型钢混凝土剪力墙结构研究现状
• 1.3.1 型钢混凝土剪力墙结构国内研究现状
• 1.3.2 型钢混凝土剪力墙结构国外研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 有限单元法及其应用软件ANSYS结构分析简介
• 2.1 结构非线性有限单元法
• 2.2 ANSYS结构分析简介
• 2.2.1 ANSYS模块介绍
• 2.2.2 ANSYS有限元分析过程
• 2.3 单元类型介绍
• 2.3.1 SOLID45单元
• 2.3.2 SOLID65单元
• 第3章 型钢混凝土L形短肢剪力墙有限元模拟试验
• 3.1 有限元模型的选取
• 3.2 本构模型
• 3.2.1 混凝土的本构模型
• 3.2.2 钢筋的本构模型
• 3.3 材料强度
• 3.4 建模及分网
• 3.4.1 模型建立
• 3.4.2 参数设置及网格划分
• 3.5 边界条件、加载和求解
• 3.5.1 边界条件
• 3.5.2 加载
• 3.5.3 求解
• 3.6 本章小结
• 第4章 非线性有限元结果分析
• 4.1 变形图和位移图
• 4.2 裂缝发展不同阶段及相应荷载
• 4.3 应力分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 型钢混凝土L形短肢剪力墙承载力影响因素分析
• 5.1 不同轴压比对承载力的影响
• 5.2 不同墙肢长宽比对承载力的影响
• 5.3 不同型钢配钢量对承载力的影响
• 5.4 本章小结
• 第6章 配钢与否和配钢位置不同对承载力性能的影响
• 6.1 型钢混凝土短肢剪力墙与普通混凝土短肢剪力墙承载力对比
• 6.2 不同配钢位置对型钢混凝土L形短肢剪力墙承载力性能影响
• 6.2.1 裂缝发展不同阶段
• 6.2.2 应力分析
• 6.2.3 不同配钢形式试件承载力对比
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 有待进一步解决的问题
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果