节能砌块隐形密框墙体受力性能理论分析

应用Ansys结构有限元分析软件,针对以前建立的节能砌块隐形密框墙体非线性有限元模型,通过参数化分析,研究剪跨比、轴压比和钢筋配筋量对墙体承载力以及刚度的影响,并研究墙体中框格单独的受力性能以及框格与砌块共同作用机理。研究结果表明：随着剪跨比的增加,墙体刚度下降幅度越大,墙体的极限承载力逐渐降低至趋于稳定;随着轴压比的增加,墙体的3个阶段的刚度以及墙体的极限承载力都有所增加;随着配筋量的增加,墙体刚度略有提高,但增幅有限,墙体的极限承载力有不同幅度的提高;纯框格的破坏模式为框架的受弯破坏,在4个角点的弯矩值最大,弯矩起控制作用,在4个角区出现了塑性铰后,结构变为机动体系,承载力下降;隐形密框和砌块的协同工作,有效地减小了框格破坏程度,对肋梁肋柱工作性能有很大的保护作用。     

高温后密肋复合墙体框格单元剩余承载力

密肋复合墙体由钢筋混凝土框格与内嵌的轻质加气混凝土砌块组成,是密肋复合墙结构的主要受力构件,其框格单元是最基本的受力单元.根据密肋复合墙体各材料高温后的力学性能,对框格单元进行数值模拟.按照ISO834国际标准升温曲线,得到在不同火灾加载方案下的温度场云图.以此为基础,对框格单元在竖向荷载下的承载力进行数值模拟分析,比较了单面受火和双面受火后的力学性能.结果表明,随着受火时间的增加,剩余承载力下降的速度是先快后慢;在施加竖向位移荷载时,一面受火的框格单元更易出现面外位移,因此比双面受火的框格单元先达到极限荷载.     

节能砌块隐形密框墙板受力性能分析

在水平低周反复荷载作用下,通过对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型的试验,研究标准墙体的主要破坏过程,并对钢筋应变进行分析.结果表明,墙体的破坏过程大体可分为弹性阶段、弹塑性阶段、破坏阶段,分别对应不同的力学模型.墙体中,肋梁、肋柱与内部填充砌块、墙板与外框具有良好的共同工作特性.此外,距边第二内肋柱在弹性阶段分担部分整体弯矩,在弹塑性阶段分担部分水平荷载;内肋柱分担部分水平荷载;肋梁主要承担水平荷载;边肋柱主要承担墙体的整体弯矩.     

密肋复合墙体弯压破坏模式影响因素非线性有限元分析

应用通用有限元程序ANSYS,以复合墙体剪跨比、边框柱截面尺寸及配筋率等作为变化参数,依据前期的密肋复合墙体压弯剪复合受力性能的试验及数值分析结果,对密肋复合墙体的破坏模式及其影响因素进行了非线性数值分析.根据密肋复合墙体弯压破坏模式影响因素的交互性,提出了复合墙体工程设计中防止发生脆性破坏应采取的措施.     

密肋砂加气复合墙抗震性能试验及刚度分析

为研究密肋砂加气复合墙体作为钢框架结构内嵌柔性连接填充墙时的破坏模式和刚度变化规律,对4片足尺复合墙体试件进行拟静力试验,研究墙体在水平往复荷载下的力学行为及破坏机制,通过对比各试件的受力过程、破坏形态及数据结果,分析墙体刚度、延性、耗能能力等抗震性能指标,以及钢筋混凝土肋柱配筋方式与肋柱疏密对密肋砂加气复合墙体抗震性...     

复杂受力状态下密肋复合墙体框格有限元模拟

基于通用有限元计算分析软件并结合自定义材料子程序模型,对水平往复荷载及轴压力下的密肋复合墙体框格试件进行了梁式建模、壳式建模及梁壳式建模方式下的数值模拟.基于不同有限元建模方式,混凝土材料模型分别选用汪混凝土本构模型和经典混凝土弹塑性+断裂本构模型,而钢筋材料模型统一采用汪钢筋本构模型.通过计算结果与试验结果的对比分析,探讨了影响往复荷载下密肋复合墙体框格数值模拟的主要因素.     

开洞节能砌块隐形密框复合墙体恢复力模型

研究开洞节能砌块隐形密框复合墙体的抗震性能,对6片1/2缩尺的开洞密框复合墙体进行低周往复荷载作用下的拟静力试验,研究不同参数对结构构件受力性能的影响.试验考虑了墙体的配筋率、开洞形式对构件的承载力、刚度、变形、延性耗能、破坏形态及刚度退化等的影响,得出相应的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线等,并建立相应的开洞复合墙体恢复力模型.研究结果表明:肋柱配筋率的增加有利于提高复合墙体承载力、延性变形性能,而肋梁配筋率的增加有利于约束后期横向滑移变形,变形性能较佳;随着墙洞比系数的减小,复合墙体的强度、刚度有所增加,滑移变形较少,极限位移变形较少,前期刚度退化较平缓,后期下降段强度变化较明显,滞回曲线相对饱满,延性耗能、抗震效果较好.     

不同剪跨比节能砌块隐形密框复合墙体恢复力模型

为研究不同剪跨比节能砌块隐形密框复合墙体的抗震性能和恢复力特征,对6个1/2缩尺试件进行水平低周往复加载试验,考虑不同剪跨比对试件的破坏结果、滞回特性、骨架曲线、刚度退化等抗震性能指标的影响.根据节能砌块隐形密框复合墙体的滞回特性和受力特点得到该墙体的恢复力模型.研究结果表明:当剪跨比增大时,试件的延性及耗能能力提高,刚度退化速率降低;试件滞回曲线捏拢明显且都为反S形;提出的不同剪跨比节能砌块隐形密框复合墙体恢复力计算模型与复合墙体的试验曲线有较好的吻合度.     

装配式钢管密肋保温复合墙体抗震性能试验研究

为研究钢管分布形式对钢管密肋保温复合剪力墙墙体抗震性能的影响,设计制作了4片缩尺比为1∶2的装配式钢管密肋保温复合剪力墙墙体,通过对1片剪力墙墙体的轴压试验和3片剪力墙墙体的低周往复荷载试验,研究了墙体的破坏形态及模式、承载能力、滞回特性、骨架曲线、刚度退化以及变形和耗能性能.试验结果表明:对于竖向荷载作用下的密肋复合墙体,由于在肋柱中布置了钢管,其抗压承载力显著提高;对于低周往复荷载作用的密肋复合墙体,其主要破坏形态为整体剪切破坏,且基本按照“填充砌块—肋格—边框柱”的顺序破坏,与普通钢筋密肋复合墙相比,钢管密肋保温复合墙的抗剪承载力提高了112％,同时具有良好的变形能力和耗能性能.研究结果完善了装配式密肋复合板结构体系,为密肋复合板结构应用于高层住宅建筑提供了理论依据.     

节能砌块隐形密框墙体受剪承载力计算方法

设计6片比例为1:2的模型墙体,通过拟静力试验研究节能砌块隐形密框墙体抗剪承载力性能,以及墙体受剪承载力的影响因素.结果表明,影响节能砌块隐形密框墙体受剪承载力的因素是多方面的,其中隐形密框的强度及墙体配筋起主导作用.通过模型墙体的拟静力试验及其数据的统计回归,定义混凝土砌块强度,配筋等对墙体抗剪影响因素的贡献值,提出节能砌块隐形密框墙体实用受剪承载力计算公式.     

密肋复合墙体复合材料等效弹性板模型研究

密肋复合墙体是建筑结构新体系密肋壁板结构的主要受力构件.提出用复合材料理论对密肋复合墙体的弹性阶段进行结构分析.以Mori-Tanaka的方法为基础,建立了适用于密肋复合墙体的等效弹性板模型,并利用弹性力学对各向异性等效弹性板的抗侧刚度进行了推导.该方法考虑了肋梁、肋柱以及砌块的泊松比对弹性常数的影响及板的各向异性对整体弹性抗侧刚度的影响.结合试验资料对模型进行了验证,结果表明所建立的复合材料等效弹性板模型及其抗侧刚度推导是可行的.     

密肋复合墙体水平承载力及抗侧刚度研究

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件之一,其受力特点与抗震性能是密肋壁板结构体系计算理论与设计方法研究的基础核心.通过对密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,分析墙体的水平承载能力及侧向变形性能.应用人工神经网络对密肋复合墙体的水平承载力及顶点侧移进行预测,平均相对误差为5.4%.提出了密肋复合墙体的抗侧刚度退化曲线和骨架曲线模型,并给出统一的表达式,为进一步的研究提供了基础.     

密肋复合墙体斜截面承载力实用设计方法

密肋复合墙体集承重、节能、保温、维护为一体,是一种新型抗震型墙体结构.通过8榀1/2比例密肋复合墙体模型在水平低周反复荷载作用下的试验,在考虑了高宽比、轴向压力、框格分法等因素的情况下,重点研究了密肋复合墙体的斜截面承载力计算方法.试验研究表明,密肋复合墙体具有良好的抗震性能,本文建立的密肋复合墙体斜截面抗剪承载力实用设计计算公式与试验结果吻合较好.     

高温后密肋复合墙体框格单元损伤

密肋复合墙结构体系因节能、减震等诸多优点,在中国部分地区得到了广泛应用.火灾会降低建筑的使用性能,严重威胁人民生命财产安全.为了研究高温后密肋复合墙体框格单元(multi-ribbed composite wall cell,MCWC)的受力特性,该文以MATLAB为编程平台,计算模型选用MCWC的弹塑性损伤刚架-斜杆...     

节能砌块隐形密框墙板裂缝发展规律及破坏模式

对6片节能砌块隐形密框墙板1/2模型进行拟静力试验,分析墙板开裂过程及裂缝发展规律的试验结果,比较该类型墙板的几种破坏模式及受力机理.结果表明,裂缝在发展过程中呈段状分布的主要原因是隐形密框具有阻断作用;结构的各个组成部分对节能砌块隐形密框墙板的受力影响,随它们各自的参数变化而变化,可以考虑优化参数以达到墙板合理的构造组合.对于节能砌块隐形密框墙板,其剪切破坏是比较合理的破坏模式.     

密肋复合墙板在粮食平房仓中应用的可行性分析

密肋复合墙板结构是一种节能、抗震的建筑结构新体系,根据国家墙体材料革新规划,结合目前粮食仓房建筑新型墙体材料研究欠缺的特点,提出将密肋复合墙板结构引入粮仓建筑,对密肋复合墙板的粮食侧压承载力及变形等进行了计算,并将密肋复合墙体与普通黏土实心砖墙体的受力性能进行了对比,就密肋复合墙板在平房仓应用的可行性进行分析论证,分析表明密肋复合板结构应用于粮仓建筑是可行的.     

节能砌块隐形密框墙板弹塑性分析

为了研究节能砌块隐形密框墙板的抗震性能,利用结构分析软件SAP2000V11建立了节能砌块隐形密框墙板简化计算模型,对该墙板进行push-over分析,分析了墙板在遭受罕遇地震后可能出现的破坏状况,并与试验结果进行比较。结果表明:对所建立的墙板简化计算力学模型进行Push-over分析是可行的,且该墙板的抗震性能良好。该成果对隐形密肋框架结构体系的进一步研究具有一定的参考价值。     

密肋复合墙体刚度退化全过程分析

密肋复合墙是密肋壁板结构体系的主要抗侧力构件,复合墙在荷载作用下的刚度退化规律是研究密肋结构体系抗震性能的基础性问题之一.由1/2比例密肋复合墙体低周反复荷载试验,得出了复合墙各个特征点刚度和从加荷到破坏全过程的三阶段刚度退化规律,分析了轴压比等因素对复合墙刚度退化的影响,即轴压比越大,剪跨比、外框架截面及配筋、肋柱(梁)数量及配筋越小,刚度退化速度越快,反之则越慢;同时给出了复合墙刚度退化曲线指数表达式和各变形阶段的退化系数表.讨论了改善施工工艺、采用纤维填充材料等延缓复合墙刚度退化速度的方法,为密肋壁板结构体系的工程应用提供了参考.     

密肋复合墙板协同工作机理

密肋复合墙板是一种有效地将力学悬殊的框格与填充砌块通过特殊构造转化为一种新型的结构受力构件.在试验的基础上,考虑材料的非线性和接触非线性,假定框格与填充砌块之间存在接触应力,从而通过设置接触单元建立密肋复合墙板的计算模型,研究框格与填充砌块的相互协调作用效应.     

压弯密肋复合墙体正截面承载力研究

大剪跨比密肋复合墙体处于弯矩和剪力共同作用的受力状态,墙体的整体弯曲作用造成其破坏形式主要为压弯破坏.依据作者前期完成的密肋复合墙体压弯剪复合受力性能试验研究及有限元分析成果,对墙体极限压弯承载力的组成及各构件对压弯承载力的贡献进行了具有一定精度的定量分析,按照安全、方便、实用的原则对计算公式进行了简化,提出了满足工程精度要求且方便计算的压弯墙体正截面承载力设计实用计算公式.