五层纤维石膏速成墙板结构试验研究及非线性地震反应分析

摘要

目前，随着全球节能减排的深入展开和新型绿色建筑材料的快速发展，纤维石膏速成墙板作为一种新型建筑材料在结构中的应用越来越多，对其研究也越来越深入。山东建筑大学结构试验室建立了五层纤维石膏速成墙板结构足尺模型，进行了试验研究，主要研究了速成承重墙板承载力的计算方法、速成承重墙板的内力分析、速成承重墙板结构在水平荷载作用下的抗震性能等，但都局限于速成墙板结构的整体静力弹塑性分析，对于结构在地震作用下的动力弹塑性分析没有进一步进行探讨。
　　 时程分析法是结构抗震非线性分析的基本方法之一。由于其能够有效的模拟房屋结构弹性、开裂、破坏的全过程，同时还可以及时发现结构的薄弱环节等优点，在结构抗震分析中得到了越来越多的重视与应用，尤其在钢筋混凝土结构、钢结构中的应用已经显示出了重要的价值，取得了许多研究成果。介于目前对新型速成墙板结构在地震作用下的动力弹塑性分析研究的比较少，因此本文将应用时程分析法对速成墙板结构进行非线性地震反应分析，研究的结果将对速成墙板体系进一步的推广和应用有着重要的理论意义和现实意义。
　　 本文基于此项目的五层速成墙板结构实体模型，通过大型有限元软件ANSYS中自带的APDL语言编程，建立有限元模型，进一步研究速成墙板结构在设防地震烈度和罕遇地震烈度作用下的结构响应。本文的研究内容如下：
　　 (1)论述了新型速成墙板的发展和国内外研究现状，介绍了此次试验的理论基础和相关技术规程。在原有试验数据的基础上，选取适合于对速成墙板结构在地震作用下进行非线性分析的构件恢复力模型—“双线性恢复力模型”。
　　 (2)在Ⅱ类场地类型条件下，输入三种不同的地震波，并调整输入加速度幅值，进行结构在地震作用下的动力非线性分析，主要研究速成墙板结构在六度多遇地震烈度、七度设防地震烈度和七度罕遇地震烈度作用下的地震响应情况和地震反应特征，包括结构顶层时程位移、最大层间位移角以及最大地震层间剪力。
　　 (3)通过时程分析法，证实速成墙板结构在弹性和弹塑性态时，均满足现行抗震设计规范的设防三水准的要求，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”，得出速成墙板是能够作为承重墙使用的结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2本文研究的主要内容

1.3纤维石膏速成墙板国内外研究现状及应用实例

1.4纤维石膏速成墙板的技术规程

第2章五层纤维石膏速成墙板结构试验研究

2.1试验简介

2.2试件的设计与制作

2.3试验过程

2.4试验结果及分析

2.5滞回曲线、骨架曲线

2.6灌混凝土速成墙板体系的试验结果分析

2.7地震作用荷载的计算

第3章ANSYS有限元非线性分析软件应用研究

3.1有限元法概述

3.2 ANSYS有限元非线性地震反应分析应用研究

第4章砌体结构非线性地震反应分析方法概述

4.1砌体结构及其抗震现状简介

4.2砌体结构的有限元非线性分析方法研究

第5章五层纤维石膏速成墙板结构非线性地震反应分析

5.1材料的本构关系

5.2计算参数设置

5.3结构整体模型的建立

5.4多维地震动作用下速成墙板结构非线性地震反应

第6章结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

附录1

后记

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况