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短肢剪力墙的非线性分析及优化

张洁贤  
【摘要】:目前,我国高层建筑发展迅速,短肢剪力墙结构体系在满足设计的同时节省了混凝土、钢筋的用量,造价较为经济,在多层及小高层住宅中广泛应用。本文用ANSYS软件对短肢剪力墙构件进行了非线性分析,分析了其承载力和变形能力,进而以短肢剪力墙连梁截面尺寸及连梁配筋率为设计变量,造价最低为目标函数对短肢剪力墙进行优化设计。主要工作内容有: 1.对不同墙肢高厚比、不同墙肢纵向配筋率、不同连梁配筋率、不同连梁跨高比的短肢剪力墙构件进行分析,得出,随着墙肢高厚比的增大,构件的延性先增后减,在墙肢高厚比为6.5时构件的延性最好;随着连梁跨高比的增大,构件的延性先增后减,在连梁跨高比为2.5时构件的延性最好;随着墙肢纵向配筋率的增大,构件的延性增大;随着连梁配筋率的增大,构件的延性减小。 2.以连梁截面尺寸及连梁配筋率为设计变量,以连梁跨高比为2.5,墙肢配筋率及短肢剪力墙的强度、刚度等为约束条件,造价最低为目标函数对短肢剪力墙进行优化设计,得出优化后造价比优化前节约了15%。 3.对优化前后短肢剪力墙构件的承载力、变形能力及造价对比分析得,优化后构件的承载力低于优化前,但其延性比优化前好,同时降低了造价,取得较好的经济效果。


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