EPSC格构式直译墙出平面力学性能研究

摘要

水泥聚苯保温模壳格构式混凝土墙体（简称EPSC格构墙）是由水泥聚苯模壳和其内部的混凝土构架组合而成的一种复合墙体。是一种轻质、保温、隔音、耐火、承重等特点集成于一身的新型复合墙体，在寒冷的、且抗震设防要求较高的地区具有广阔的应用前景。本文针对该复合墙体的围护外墙用途，对其出平面的力学性能进行分析研究:
　　1、采用Ansys有限元分析软件，采用SOLID65单元模拟格构柱，建立格构柱有限元模型。针对风作用下的均布荷载，地震作用下的层间位移，分别进行非线性数值模拟分析，得到格构柱具备明显大的承载和变形能力。分析认为，局部开裂产生的拱作用是其出平面性能得到提高的主要原因。
　　2、对出平面的水平均布荷载作用下的格构墙，采用三铰拱简化模型，通过两种不同的受压区应变假定对拱作用进行理论分析，并对高径比变化以及墙顶缝隙影响进行考虑。结果表明，该三铰拱简化模型可以较好地反应墙体的拱作用;拱作用力和出平面承载力随着高径比的增大而减小，随着顶端缝宽的增大而下降，但在合适缝宽下依旧有着不错的承载力。
　　3、对出平面的层间位移作用下的格构墙，采用二力杆简化模型进行拱作用分析，同样考虑格构柱高径比和墙顶缝隙的影响。结果显示，二力杆的拱作用是墙体开裂后不倒塌的保障。二力杆拱作用和变形能力随着高径比的增大与缝宽的增大而减小，在保证合适缝宽的前提下依旧有着不错的层间变形能力。
　　4、针对无拱作用存在的较常采用的墙顶脱开并设拉结钢筋的填充墙连接方式，建立了将连接端按简支简化的计算方法，并分别给出了格构柱和拉结钢筋的内力修正公式。