配筋暖砖混凝土组合墙抗震性能研究

【摘要】：配筋暖砖混凝土组合墙是一种新型建筑墙体,它利用CBKZ保温暖砖现浇成苯混复合承重墙,简称BCBI墙体构造体系。此墙体具有节能保温好、施工快、造价低、墙体整体性好、节约土地资源的特点。(一)本文对10片无筋暖砖混凝土组合墙墙体进行了轴压试验,并利用ANSYS软件进行数值模拟,分析了试件的受压破坏特征、抗压强度、弹性模量、泊松比等指标。轴压试验和数值模拟表明:用《砌体结构设计规范》以及相关文献中的公式计算CKBZ暖砖的抗压强度值,计算值与试验值相比偏小。按照建议公式计算CKBZ暖砖墙体抗压强度值,计算值与试验值和模拟值吻合较好,因此墙体的抗压强度值可以按建议公式计算。(二)通过有限元分析软件ANSYS对9片配筋暖砖混凝土组合墙进行了模态分析、谐响应分析和低周反复加载数值模拟分析,考虑了不同配筋率、竖向荷载、混凝土强度等级和不同肋厚等参数,分析了墙体的自振频率和周期、振型、破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性比、粘滞阻尼系数等指标。模态分析研究表明:墙体各阶振型周期比普通剪力墙结构体系的相应振型的周期长,可知配筋暖砖混凝土组合墙体结构的抗侧刚度比普通剪力墙小,主要是由于墙体有孔洞,减弱了墙体刚度。谐响应分析研究表明:墙体出现最大位移响应时的简谐荷载频率为2Hz-4Hz,所以应避免在上述频率范围内的简谐荷载。低周往复加载数值模拟表明:随着竖向配筋率的增加,墙体的开裂荷载没有明显的变化,而墙体的极限荷载和破坏位移均有明显的增加,墙体的滞回环更加饱满,墙体的延性、耗能能力增强;提高混凝土的强度等级,墙体的开裂荷载与极限荷载均增加,但墙体的破坏位移变化不大,墙体的延性略有降低;随着竖向压力的增加,墙体的开裂荷载、极限荷载均增加,墙体的延性降低;增加墙体肋厚,开裂荷载、破坏荷载和破坏位移均有较大的提高,墙体延性、耗能能力均有较大提高。 【关键词】：配筋暖砖混凝土组合墙 抗压性能 滞回曲线 骨架曲线 延性比
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU352.11;TU398.5
【目录】：

• 摘要12-13
• Abstract13-15
• 第1章 绪论15-27
• 1.1 引言15
• 1.2 选题的背景15-17
• 1.3 研究目的与意义17
• 1.4 配筋暖砖混凝土组合墙的应用研究现状17-25
• 1.4.1 国外应用与研究现状17-20
• 1.4.2 国内应用与研究现状20-25
• 1.5 本文主要研究内容25
• 1.6 本章小结25-27
• 第2章 有限元基本理论27-37
• 2.1 有限元分析理论27-29
• 2.1.1 有限元的优点及分析步骤27-28
• 2.1.2 有限元分析软件ANSYS28-29
• 2.2 配筋暖砖混凝土组合墙体有限元模型29-31
• 2.2.1 模型简介29
• 2.2.2 模型计算单元选取29-31
• 2.3 混凝土的本构关系31-35
• 2.3.1 混凝土受压应力—应变关系31-33
• 2.3.2 混凝土受拉应力—应变关系33
• 2.3.3 混凝土的破坏准则33-35
• 2.4 钢筋的应力—应变关系35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 暖砖混凝土组合墙体抗压性能研究37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 试件的设计与制作37
• 3.3 实验装置及加载制度37-39
• 3.4 抗压实验结果39-44
• 3.4.1 破坏过程39-41
• 3.4.2 抗压试验强度41-43
• 3.4.3 弹性模量与泊松比43-44
• 3.5 轴压试验有限元模拟44-47
• 3.6 本章小结47-49
• 第4章 配筋暖砖混凝土组合墙体动力性能分析49-91
• 4.1CKBZ墙体有限元分析模型49-52
• 4.2 模态分析52-57
• 4.2.1 模态分析理论及应用52
• 4.2.2 模态提取方法52-53
• 4.2.3 模态分析过程53-55
• 4.2.4 振型与周期分析55-57
• 4.3 谐响应分析57-60
• 4.3.1 谐响应分析的定义和目的57-58
• 4.3.2 谐响应分析方法58
• 4.3.3 CKBZ墙体谐响应分析58-60
• 4.4 CKBZ墙体伪静力模拟试验60-71
• 4.4.1 加载方法60
• 4.4.2 墙体的破坏过程60-71
• 4.5 墙体强度分析71-72
• 4.6 滞回曲线72-77
• 4.7 骨架曲线77-80
• 4.8 骨架曲线归一化80-82
• 4.9 延性82-84
• 4.10 粘滞阻尼系数84-86
• 4.11 刚度退化86-89
• 4.12 本章小结89-91
• 第5章 结论与展望91-95
• 5.1 结论91-92
• 5.2 展望92-95
• 参考文献95-99
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文99-101
• 致谢101

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