基于新型格构式混凝土墙体高层结构抗震性能研究

摘要

水泥聚苯模壳（Expandable Polystyrene简称EPS）格构式混凝土新型墙体结构属于轻型结构，对于地震多发、且城市人口和财富高度集中的国家，鉴于其轻型、工期短等优点，尤其适用于灾后重建。现阶段国内外关于格构式混凝土墙体结构的研究多为多层公寓和单层房屋，目前国内规范对于水泥聚苯膜壳格构式混凝土墙体建筑高度、层间位移角限值还未作出明确规定，这样使建筑结构安全存在巨大隐患。因此，本文对高层水泥聚苯膜壳格构式混凝土墙体结构抗震性能进行了系统研究，以期为高层格构式墙结构抗震设计提供有益指导。
　　(1)通过建立网格尺寸为400mm×400mm格构柱尺寸为160mm的水泥聚苯模壳格构式混凝土墙高层结构弹塑性力学分析模型，研究了结构在EL-Centro波、TAFT波与人工波作用下位移变化及应力分布差异，得到了12层水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体结构在8度多遇、基本设防地震作用下地震响应动力特征。
　　(2)重点与格构柱尺寸分别为140mm、180mm、200mm的高层水泥聚苯膜壳格构式混凝土墙体结构进行了对比，发现了不同芯柱直径高层建筑的地震动力响应变化规律，得出在格构柱尺寸为140mm时，结构承载能力基本满足8度基本设防要求和最大塑性层间位移角要求;格构柱尺寸为200mm时基本符合扭转效应限值规定。
　　(3)研究了高层结构外围墙体采用水泥聚苯膜壳格构式混凝土墙体、剪力墙与空心砌块时，较详细的分析了高层水泥聚苯膜壳格构式混凝土墙体结构的地震动力响应变化规律，指出了在保证建筑结构不超过最大塑性层间位移角限值的前提下，得出新型格构式混凝土墙体结构具备一定的变形耗能能力。为高层水泥聚苯膜壳格构式混凝土墙体结构的抗震设计提供了有价值的参考。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题背景

1．2 研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文研究内容

2 格构式墙体结构的理论分析

2．1 材料

2．1．1 水泥聚苯颗粒

2．1．2 混凝土

2．1．3 钢筋

2．2 结构抗震设计

2．2．1 正截面承载力公式

2．2．2 斜截面承载力计算

2．2．3 局部受压承载力计算

2．3 本章小结

3 高层格构式墙体结构弹性地震响应分析

3．1 概述

3．1．1 结构的计算理论依据

3．1．2 有限元分析基本思想

3．2 工程概况

3．2．1 材料参数的建立

3．2．2 有限元模型

3．3 地震反应下结构动力学方程

3．4 结构模态分析

3．4．1 概述

3．4．2 结构动力特性分析

3．5 结构响应谱分析

3．5．1 X向地震作用下

3．5．2 Z向地震作用下

3．6 本章小结

4 高层格构式墙体结构弹塑性地震响应分析

4．1 概述

4．2 地震波的选取

4．3 结构地震响应分析

4．3．1 多遇地震作用下

4．3．2 基本设防地震作用下

4．3．3 罕遇地震作用下

4．4 本章小结

5 高层格构式墙体结构地震响应对比分析

5．1 概述

5．2 不同类型结构体系有限元模型

5．3 各结构模型抗震性能对比

5．3．1 不同格构柱尺寸格构式结构的地震响应

5．3．2 三种不同结构体系的地震响应

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集