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十字形钢筋混凝土短肢剪力墙的弹塑性分析

朱梦阳  
【摘要】:随着我国经济的迅猛发展,全国各地大兴土木。近几年来,房价不断上涨,土地资源日益珍贵。无论是民用建筑还是商业建筑都倾向小高层或是高层发展。为了顺应时代发展,上世纪九十年代提出了短肢剪力墙结构体系。 短肢剪力墙结构是以剪力墙结构为基础,结合异形柱框架的特点。它适用于高层建筑,在南方地区已经得到比较广泛地应用。但是,只有在《高层建筑混凝土结构技术规程》中能查到这种结构的定义,而在规范上,缺乏明确的条文指导如何设计该结构。为了能够使该结构广泛应用于工程实践中,因此,研究短肢剪力墙的各种性能就很有必要。与普通剪力墙相比,短肢剪力墙通常采用“一”字形,“T”形,“L”形,“Z”字形和“十”字形等。由于前人已对“一”字形,“T”形,“L”形截面的短肢剪力墙做了大量的试验研究。本文将重点对“十”字形短肢剪力墙结构进行较为有效和可靠的非线性静力分析,为今后的十字形短肢剪力墙的设计提供依据。因此,本课题具有重要的学术意义和工程价值,并在此方面有一定的研究发展空间。按照钢筋和混凝土的本构关系以及所选的纤维墙元计算模型,基于刚度法 有限元,运用Fortran语言编写钢筋混凝土十字形短肢剪力墙结构非线性分析程序。为了证明该程序在实际工程中的正确性与可操作性,本文通过试验的方法,对1:2缩尺的钢筋混凝土十字形短肢剪力墙进行了低周反复静力试验,将试验所得到的荷载位移曲线与程序得到的荷载位移曲线进行对比,成功验证了该程序的可靠性。运用此程序用来分析十字形短肢剪力墙在不同轴压比,不同混凝土强度等级,不同纵筋配筋率以及不同高厚比的影响下,该形短肢剪力墙结构的力学性能,即承载能力,刚度以及变形能力这三方面的变化情况。可得如下结论,在设计十字形短肢剪力墙结构时,建议轴压比可以采用0.3,混凝土等级采用C30,配筋率采用3%左右,高厚比采用6.6比较适宜。


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