密肋复合墙体多层级损伤模型研究

摘要

准确描述结构和构件的损伤程度是实现性能化抗震设计理念的核心问题。密肋复合墙体结构是一种抗震的建筑结构新体系。目前，该结构在理论及应用上取得了重要的阶段性成果，然而在密肋复合墙体的损伤模型方面有待进一步研究。
　　本文以密肋复合墙体为研究对象，结合密肋复合墙体的构造特点，利用数值模拟方法，对密肋复合墙体的损伤模型进行了较为深入细致的研究，主要研究内容如下:
　　1.建立密肋复合墙体损伤数值模型。数值模型中混凝土和填充砌块的材料本构带有损伤因子，能够反映受力过程中材料的损伤。进行非线性有限元推覆分析，数值模拟结果与试验结果的对比表明墙体数值模型是有效的。由于采用了考虑损伤影响的材料本构，该数值模型可以得到墙体材料的损伤发展过程。
　　2.密肋复合墙体的填充砌块、肋格和外框三个部件在墙体受力过程中依次发挥作用。利用墙体损伤数值模型得到的填充砌块、肋格和外框部件材料损伤因子，按照其在各自部件中材料损伤因子的比重加权得到不同部件的损伤指标。部件损伤指标能够反映出墙体中不同部件的工作机制。
　　3.密肋复合墙体受力过程中各个部件的贡献不同。研究部件在墙体受力过程中剪力的变化过程，以部件剪力承担率作为权重因子，将部件损伤指标加权组合得到墙体整体损伤指标。整体损伤指标是墙体的损伤程度综合评价。
　　4.建立关键参数变化的墙体有限元模型，研究剪跨比和轴压比变化对墙体损伤指标的影响，并验证本文提出的密肋复合墙体损伤模型在不同条件下的适用性。得出密肋复合墙体不同震害等级所对应的损伤指数范围，为基于损伤性能的抗震设计提供参考。
　　本文提出的墙体损伤模型先由材料损伤因子构造得到部件损伤指标，再由部件损伤指标计算得到整体损伤指标。不仅能够表现出材料损伤引起墙体性能劣化，还可以反映墙体不同部件的损伤过程。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 国内外结构损伤模型研究现状

1．2．1 材料层次损伤模型

1．2．2 构件层次损伤模型

1．2．3 结构层次整体损伤模型

1．3 密肋复合墙结构损伤模型研究现状

1．3．1 密肋复合墙结构体系

1．3．2 密肋复合墙损伤研究

1．4 本文的主要研究内容

2 密肋复合墙体损伤数值模拟

2．1 密肋复合墙体损伤数值模型建立

2．1．1 钢筋混凝土建模的基本方法

2．1．2 混凝土损伤塑性本构模型

2．1．3 建模关键问题处理

2．2 数值模型结果分析

2．2．1 荷载—位移曲线的对比

2．2．2 墙体受力过程分析

2．2．3 数值模型损伤发展过程

2．3 本章小结

3 密肋复合墙体多层级损伤模型

3．1 密肋复合墙体的破坏机制

3．1．1 地震作用下密肋复合墙体不同的破坏机制

3．1．2 地震作用下密肋复合墙体合理的破坏机制

3．2 密肋复合墙体多层级损伤模型的建立

3．2．1 密肋复合墙体部件损伤指标

3．2．2 密肋复合墙体整体损伤指标

3．3 本章小结

4 关键参数变化的密肋复合墙体损伤分析

4．1 不同参数对密肋复合墙体损伤的影响

4．1．1 剪跨比对密肋复合墙体损伤的影响

4．1．2 轴压比对密肋复合墙体损伤的影响

4．2 密肋复合墙体损伤性能目标确定

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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