现浇混凝土轻质管柱墙板非线性受力性能的分析研究

摘要

在地下室外墙板中按照一定规律预埋空心管形成现浇混凝土轻质管柱墙板，已有研究表明:在地下室外墙中预埋空心管可以有效降低混凝土的温度应力，控制裂缝的开展。本课题在已有试验研究的基础上，对现浇混凝土轻质管柱墙板的受力性能展开进一步的研究与分析。本课题的主要工作如下:
　　1.采用塑性铰线法理论，考虑边界条件、荷载形式、裂缝发展状况等因素提出现浇混凝土轻质管柱墙板达到极限状态时的塑性铰线形状，再按照虚功原理，建立现浇混凝土轻质管柱墙板达到极限状态时的承载力计算公式。
　　2.采用薄板的小挠度理论推导在三角形荷载和均布荷载作用下，三边简支、一边固定的现浇混凝土轻质管柱墙板的挠度和内力表达式，并形成相关的挠度和内力计算系数的表格，以供实际工程时运用与参考。
　　3.利用ABAQUS有限元分析软件对现浇混凝土轻质管柱墙板进行非线性分析，并在此基础上，进一步利用ABAQUS有限元分析软件分析体积空心率、布管长度、荷载形式、边界条件、轴压比及其作用位置这些因素对现浇混凝土轻质管柱墙板承载能力的影响。最后在以上分析的基础上，提出对现浇混凝土轻质管柱墙板的设计建议，并为这类墙板的推广运用提供技术参数。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 现浇混凝土空心楼板的理论分析

1．3 研究目标与研究内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究意义

第二章 现浇混凝土轻质管柱墙板的承载力计算

2．1 现浇混凝土轻质管柱墙板的破坏特征

2．2 塑性铰线法

2．2．1 塑性铰线的概念及其位置的确定方法

2．2．2 塑性铰线法的基本假定

2．2．3 估计破坏图形的准则

2．3 现浇混凝土轻质管柱墙板的极限承载力计算

2．3．1 现浇混凝土轻质管柱墙板的极限承载力计算(模型一)

2．3．2 现浇混凝土轻质管柱墙板的极限承载力计算(模型二)

2．3．3 试验墙板承载力的计算值与试验值的比较

2．4 本章小结

第三章 现浇混凝土轻质管柱墙板的挠度与内力计算

3．1 现浇混凝土轻质管柱墙板的挠曲微分方程

3．1．1 墙板单元的平衡方程

3．1．2 墙板单元的几何方程

3．1．3 墙板单元的物理方程

3．1．4 墙板的挠曲微分方程

3．2 现浇混凝土轻质管柱墙板的挠度和内力计算

3．2．1 挠曲微分方程的通解wH(x，y)

3．2．2 挠曲微分方程的特解wP(x，y)

3．2．3 挠曲微分方程的解

3．2．4 积分常数的确定

3．3 长宽比对正交各向异性墙板的挠度和内力的影响

3．4 刚度比对现浇混凝土轻质管柱墙板的挠度和内力的影响

3．5 现浇混凝土轻质管柱墙板挠度、内力和截面的简化计算

3．6 本章小结

第四章 现浇混凝土轻质管柱墙板的有限元非线性分析

4．1 有限元分析的基本原理

4．2 现浇混凝土轻质管柱墙板有限元非线性分析

4．2．1 创建部件(Part)

4．2．2 材料和截面属性(Property)

4．2．3 装配模型(Assembly)

4．2．5 定义分析步(Step)／荷载(Load)／边界条件(Boundary)

4．2．6 划分网格(Mesh)

4．2．7 提交分析(Job)

4．2．8 后处理(Visualization)

4．3 现浇混凝土轻质管柱墙板的非线性有限元分析结果的比较

4．3．1 荷载-位移曲线的比较

4．3．2 现浇混凝土轻质管柱墙板的有限元分析

4．5 本章小结

第五章 现浇混凝土轻质管柱墙板受力性能的非线性分析

5．1 概述

5．2 体积空心率对现浇混凝土轻质管柱墙板承载力的影响

5．3 布管长度对现浇混凝土轻质管柱墙板承载力的影响

5．4 荷载形式对现浇混凝土轻质管柱墙板承载力的影响

5．5 边界条件对现浇混凝土轻质管柱墙板承载力的影响

5．6 轴压比及其作用位置对现浇混凝土轻质管柱墙板承载力的影响

5．7 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 本文主要结论

6．2 研究展望

参考文献

致谢

附录