密肋复合墙体多层结构等效刚度及正截面承载力设计方法研究

摘要

密肋复合墙体由密肋复合墙板与现浇的连接构件组成，而密肋复合墙板自身构成的复杂性及多层结构弯剪复合变形的复杂性，使得多层结构中密肋复合墙体抗侧刚度的计算机辅助求解比高层密肋复合板结构及其他常规结构更为复杂。此外，控制密肋复合墙体正截面承载力的设计公式较为复杂，难以有效应用于实际工程结构设计中。因此有必要对多层密肋复合墙体计算机辅助的刚度求解方法及多高层密肋复合墙体的正截面承载力设计方法进行深入的研究。
　　本文结合理论分析和数值模拟方法，对多层密肋复合墙体的抗侧刚度等效方法以及影响抗侧刚度大小的因素进行了研究;对多层及高层密肋复合墙体正截面承载力设计方法以及影响承载力大小的因素进行了计算分析，论文主要工作如下:
　　(1)分别采用一次等效、二次等效、复合材料等效以及EA等效方法建立密肋复合墙体的等效模型，利用有限元软件进行变形模拟计算，对比分析计算结果，证明采用EA等效方法建立的模型，其抗侧刚度与原型更接近。
　　(2)建立密肋多层复合墙体的有限元数值分析模型，分析复合墙体高宽比、两侧连接柱长度与配筋率、框格划分尺寸、肋柱尺寸、肋梁尺寸、中间连接柱等因素对复合墙体抗侧刚度大小的影响，并通过有限元模拟计算，确定以上因素影响下刚度等效的合理取值范围。
　　(3)提出采用复核式设计方法计算密肋复合墙体正截面承载力的方法，针对该设计方法编制MATLAB程序，并对比计算结果与理论公式计算结果，验证该方法的正确性以及可行性。
　　(4)采用复核式设计方法计算并绘制密肋复合墙体的Nu-Mu相关曲线，分析边缘构件尺寸及配筋率、肋柱尺寸、填充砌块强度等级、混凝土强度等级、框格划分等因素对密肋复合墙体正截面承载力大小的影响。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 装配式结构的发展

1．3 密肋复合板结构

1．3．1 密肋复合板结构的组成

1．3．2 密肋复合板结构体系的特点

1．3．3 密肋复合板结构的受力特点

1．4 本文主要研究内容

2 密肋复合墙体的抗侧刚度和正截面压弯承载力设计理论

2．1 结构抗震设计理论和设计方法

2．1．1 结构抗震设计理论和方法的发展

2．1．2 常用结构体系的抗震设计方法

2．2 水平荷载作用下密肋复合墙板抗侧刚度

2．2．1 密肋复合墙体的弹性抗侧刚度

2．2．2 密肋复合墙板抗侧刚度的等效效果

2．3 墙体受压正截面设计方法

2．3．1 偏压构件正截面承载力的直接设计方法

2．3．2 偏压构件正截面承载力的复核式设计方法

2．4 本章小结

3 多层密肋复合墙体抗侧刚度等效模型研究

3．1 概述

3．2 密肋复合墙板的弹性等效方法

3．2．1 一次等效模型

3．2．2 二次等效模型

3．2．3 复合材料计算模型

3．2．4 规程建议

3．3 密肋复合板结构有限元模型

3．3．1 模型单元的选取

3．3．2 有限元分析中关键问题的处理

3．4 密肋复合墙体原型和各类等效模型计算比较

3．5 密肋复合墙体抗侧刚度影响因素

3．5．1 墙板高宽比的影响

3．5．2 两侧连接柱尺寸及配筋的影响

3．5．3 框格划分的影响

3．5．4 肋柱的影响

3．5．5 肋梁的影响

3．5．6 中间连接柱的影响

3．6 本章小结

4 密肋复合墙体正截面承载力设计研究

4．1 密肋复合墙体的正截面承载力计算

4．1．1 复合墙体轴心受压承载力计算

4．1．2 复合墙板压弯正截面承载力计算

4．2 复合墙板各组成部分对其正截面承载力的影响

4．2．1 边缘构件尺寸及配筋

4．2．2 肋柱的影响

4．2．3 填充砌块强度等级的影响

4．2．4 混凝土强度的影响

4．2．5 框格划分

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集