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墙梁结构非线性有限元分析

刘超  
【摘要】:墙梁结构因其既满足了一些建筑底层大空间,上层小空间的要求,又大大节省了钢筋混凝土材料,降低造价,节约工期,因而得到了广泛应用。然而,因其系组合深梁,材料构成较为复杂,导致其内力分布极为复杂,因此,为了安全合理地应用这一结构形式,就需要对其进行较为细致深入的研究。本文于此背景下,对墙梁结构进行了数值模拟与分析,具体工作与结论如下: 一、全面分析比较现有的混凝土、砌体、钢筋以及钢筋与混凝土的粘结滑移本构模型,建立了墙梁的三维有限元分析的本构模型。分析结果表明此模型是合理可行的,并且较二维模型有较大的改进。 二、采用FORTRAN语言编制了一套三维有限元分析程序,采用此程序对简支墙梁进行有限元分析,观察到墙梁结构中组合深梁的受力特性与应力应变分布规律。 三、通过对不同墙体高跨比和托梁高跨比墙梁的有限元分析,深入分析了两因素对墙梁应力应变分布规律的影响。结果表明墙体高跨比对墙梁的应力与应变分布有着较大的影响,若墙体高跨比过小,就很难发挥墙梁的承载能力与优点。相比较而言,托梁高跨比在保证墙梁的延性和承载力方面有较大贡献,但在满足结构要求的前提下,增大托梁高跨比对结构的应力应变分布影响并不突出。


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