RC框架填充墙结构自振周期及裂缝发展研究

摘要

RC框架填充墙结构由于它的经济适用性得到现阶段的普遍使用，而填充墙是框架结构不可缺少的组成部分，设计中对于填充墙的考虑主要体现在荷载简化和结构自振周期折减上，但现行规范中对填充墙刚度的影响考虑有限，周期折减系数的取值不够详细，这对于抗震计算的准确性不利，同时对于填充墙在地震作用下的开裂及刚度变化考虑也是有限的。本文将采用理论计算与有限元数值模拟的方法，将对多种模型结构进行分析，针对不同情况的周期折减系数给出建议，同时根据填充墙开裂后的情况提出相应的构造措施。
　　本文首先利用结构动力学知识推导了单榀框架填充墙结构的刚度矩阵和自振周期计算公式，并对本文所要研究的模型进行自振周期理论值计算，同时对自振周期折减系数进行初步分析，得出了填充墙开洞情况、填充墙数量对结构自振周期折减系数在理论计算上的初步结论。然后利用ABAQUS软件对模型进行数值模拟分析，得出模型的前30阶频率值并求出相应模型的周期折减系数，并将数值模拟结果与理论计算值进行对比，根据填充墙开洞率和数量的不同给出相应的周期折减系数建议。为进一步研究周期折减系数，将单榀结构拓展成整体建筑物，利用ABAQUS软件进行分析，将得到的自振周期折减系数结果与上述情况比较，验证单榀框架结构理论值与模拟值的准确性最后本文运用ABAQUS软件中对于无填充墙框架结构、不开洞的RC框架填充墙和开洞率为36％的RC框架填充墙进行了动力时程分析，分析了填充墙对结构刚度产生的影响及地震作用下刚度的变化，并对填充墙在地震作用下的开裂过程进行模拟研究，针对填充墙开裂提出相应的构造措施。结果表明：填充墙是抗震设计中不可忽略的因素，填充墙的开洞率和填充墙的数量对结构的自振周期有着根本的影响，应对不同情况作出详细规定；填充墙开裂使结构刚度降低，抗侧移能力减弱，但填充墙中增加构造措施会减少裂缝的产生和发展。

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第1章 绪论

1.1概述

1.2国内外的研究现状

1.3简化模型概况

1.4本文研究的目的及主要内容

第2章 RC框架填充墙结构自振周期理论分析

2.1 基本假定

2.2 RC框架填充墙结构初始刚度分析

2.3 RC框架填充墙结构自振周期分析

2.4 RC框架填充墙实体模型计算分析

2.5本章小结

第3章 RC框架填充墙自振周期的数值模拟分析

3.1 ABAQUS软件介绍

3.2 ABAQUS建模中的本构关系

3.3 ABAQUS中的模型参数选取

3.4自振周期的数值模拟结果与分析

3.5 利用ABAQUS对结构整体的分析

3.6 本章小结

第4章 RC框架填充墙结构时程分析

4.1 利用ABAQUS软件建模

4.2 地震波的选取

4.3 时程分析结果

4.4 砌体填充墙裂缝发展研究

4.5本章小结

结论及展望

一、结论

二、展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果

致谢