大型火电厂主厂房纵向剪力墙模型结构抗震性能试验研究

摘要

剪力墙结构的刚度大,承载力高,在实际工程中的应用比例比较广泛.但对于大型火电厂主厂房纵向框架—剪力墙结构中的纵向带边框柱中高剪力墙结构,其抗震性能的研究还不多见.因此,为了探讨这类剪力墙结构的抗震性能,该文以中国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的要求为基础,通过1/15的缩尺比,将一纵向框架—剪力墙原型结构中的剪力墙结构模拟为一个试验模型并对其进行了伪静力加载试验,研究了墙板与边框柱的共同工作性能,分析了带边框柱中高剪力墙的受力特点、破坏及耗能机理,并从承载力、刚度、变形、延性及恢复力特性等方面综合评价了其抗震性能,得出了一些有益的设计理念和方法.在试验研究的基础上,采用ANSYS有限元分析程序,对剪力墙模型结构在单向加载下的性能作了非线性分析,从理论计算角度进一步了解其在水平荷载作用下的开裂、变形及破坏全过程.有限元分析与试验结构符合较好.根据上述理论与试验研究结果,得出了纵向带边框柱中高剪力墙结构抗震性能的一般规律,提出了一些新的抗震设计理念与构造建议,所得结论与设计方法可供中国相应规范修订时参考.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1概述

1.2本文的研究目的和内容

1.2.1本文研究的目的

1.2.2本文研究的内容

第二章试验研究概况

2.1试件设计与制作

2.1.1模型设计

2.1.2试件设计

2.1.3材料力学性能

2.1.4试件配筋情况

2.2试验方法和测试内容

2.2.1试验方法和原理

2.2.2加载装置

2.2.3测试内容

2.2.4测试方法

2.2.5加载制度

第三章试验结果及分析

3.1裂缝开展过程及分布

3.2滞回曲线

3.3骨架曲线

3.4恢复力特性

3.5模型结构的屈服顺序

3.6刚度退化

3.7耗能能力

3.8延性性能

3.9剪力墙模型结构的侧移

3.10主要试验结果及分析

第四章纵向带边框柱剪力墙承载力计算公式

4.1墙体正截面承载力计算

4.1.1基本假定

4.1.2相对界限受压区高度的计算

4.1.3 正截面承载力计算公式

4.2墙体斜截面承载力的计算公式

4.2.1斜截面承载力受力分析

4.2.2无斜筋剪力墙墙肢的作用

4.2.3带斜筋剪力墙墙肢中斜筋的作用

4.2.4边框柱的作用

4.2.5斜截面承载力计算公式

4.3结论

第五章剪力墙模型结构的ANSYS有限元分析

5.1有限元分析方法概述及有限元分析软件ANSYS简介

5.1.1钢筋混凝土有限元分析方法概述

5.1.2大型有限元分析元件ANSYS简介

5.2钢筋混凝土结构单元的有限元分析

5.3混凝土裂缝处理方式

5.4剪力传递机理

5.5破坏状态的确定

5.6非线性分析及计算方法

5.7非线性求解

5.8求解过程的误差控制

5.9剪力墙结构的有限元建模过程

5.10 ANSYS有限元模型的结果生成及分析

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文

参考文献