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《西安建筑科技大学》 2006年
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框支密肋壁板结构墙梁受力性能及设计计算方法研究

丁永刚  
【摘要】:密肋壁板结构是一种节能、抗震的建筑结构新体系。目前,对其在常规多层及高层房屋建筑中的理论与应用研究已取得较好的阶段性成果,但对该结构体系在底部大空间房屋建筑中的研究尚处于空白。本文针对底部大空间框支密肋壁板结构中最重要的承力构件——框支密肋壁板结构墙梁为研究对象,以其受力性能及设计计算方法研究为主线,就其受力机理、抗震性能及实用设计计算方法等进行了较为详细的研究,主要研究内容如下: 1.进行了四榀大比例两跨框支密肋壁板结构墙梁模型的伪静力试验,研究了框支密肋壁板结构墙梁在竖向荷载作用下的受力性能和组合作用,以及在竖向和水平荷载共同作用下的破坏过程及其破坏形态、承载能力、变形性能、滞回延性、抗倒塌能力等抗震性能,探讨了墙梁跨长比、托梁高跨比及墙体开洞等因素对框支密肋壁板结构墙梁受力性能的影响,并在破坏形态、承载力、变形、耗能诸方面与框支砌体结构墙梁及框支剪力墙进行了对比分析。 2.采用实体单元模拟混凝土及砌块、杆单元模拟钢筋,运用等向强化模型与William—Warnke五参数破坏准则建立了框支密肋壁板结构墙梁的非线性有限元分析模型,利用试验数据验证了模型的合理性。通过竖向荷载作用下的非线性有限元分析,较为真实地模拟了框支密肋壁板结构墙梁的应力分布,以及墙梁跨长比、托梁高跨比、墙体开洞等因素对其应力分布的影响,得到了竖向荷载在墙梁复合墙体中分配的比例关系。 3.通过竖向与水平荷载共同作用下的非线性有限元分析,较为真实、简化地模拟了框支密肋壁板结构墙梁内力和变形发展的全过程,描述了其裂缝的形成和扩展以及破坏过程和极限承载力水平。 4.在试验研究及有限元分析的基础上,研究了框支密肋壁板结构墙梁的受力机理,并与框支砌体结构墙梁进行了对比分析,提出了框支密肋壁板结构墙梁的理论计算模型。 5.考虑墙梁跨长比、托梁高跨比、墙体高跨比、底部框架柱的截面高度与其长度之比等因素,采用正交试验设计,通过对计算结果的直观分析和方差分析,对框支密肋壁板结构墙梁中托梁内力的影响因素进行了显著性分析,在此基础上考察开洞位置对托梁内力的影响,通过
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU398.9

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