装配式复合剪力墙简化计算方法研究及结构地震反应分析
发布时间：2021-01-15 08:43
随着装配式建筑在我国的发展以及节能环保观念的增强,越来越多的装配式墙板构件中加入了保温隔热材料。目前在我国装配式建筑中,保温材料多是附着在承重构件上,而装配式保温与结构一体化墙板的研究还很少。基于前期研究成果,提出了一种保温与结构一体化的新型混凝土装配式剪力墙,即在混凝土剪力墙中间嵌入保温板,两侧加入双排配筋,通过钢筋绑扎等物理连接方式将保温板与混凝土共同组成复合剪力墙板,在保证墙板具有承重性能的前提下兼顾保温性能。由于复合剪力墙构造复杂,若采用实体单元来建立模型,会因单元数量多而导致计算量大、结果不收敛等一系列问题。本文通过对所提出的剪力墙进行构造分析,提出一种均质简化方法,将构造较为复杂的剪力墙均质等效为一种材料属性单一的剪力墙,并通过有限元软件进行模拟,将模拟结果与试验进行对比,验证简化计算方法的可靠性。为了进一步研究该剪力墙在结构体系中的抗震性能,以某工程为背景,分别建立了一栋6层与一栋12层有限元模型,分析该剪力墙的抗震性能。本文主要研究内容及研究成果如下:1、根据本文所提出新型装配式复合剪力墙构造特点,提出一种均质化等效简化计算方法,推导得出剪力墙均质化之后的弹性模量、剪切...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
墙板配筋示意图
装配式复合剪力墙简化计算方法研究及结构地震反应分析8图2-1墙板配筋示意图图2-2横截面示意图2.3简化计算基本假定本文依据理论推导的需要，提出以下几点简化计算的基本假定：（1）组成新型装配式复合剪力墙的混凝土、保温板、钢筋均为各向同性材料，且均为弹性材料；（2）组成复合剪力墙的各材料互相之间没有空隙；（3）不考虑复合剪力墙中各材料残余应力应变的影响[48]；（4）墙板在受力时由于横向和纵向钢筋较少，在简化计算时忽略钢筋对代表性单元的影响[49]；（5）混凝土与保温板在受力时发生微小形变，二者之间不发生相对滑移[50]。
第二章复合剪力墙均质化计算与有效性验证92.4弹性常数简化计算等效简化计算基本思路是将复合剪力墙通过均质化原理等效，在不改变原外观尺寸的前提下，使用材料单一的均质化墙板进行代替，保证均质化前后的抗侧刚度、抗剪刚度保持不变。具体思路为：（1）根据抗弯刚度不变这一条件，通过等效抗弯刚度和混凝土与保温板的弹性模量求出等效后的弹性模量；（2）根据抗剪刚度不变这一条件，通过等效抗剪刚度和混凝土与保温板的剪切模量求出剪切模量；（3）根据弹性模量、剪切模量与泊松比三者之间的关系，求出泊松比。等效示意图如图2-3所示。图2-3等效示意图设等效前长度为L，两侧混凝土厚度为，中间保温板厚度为，则混凝土部分方向惯性矩为，方向惯性矩为,横截面积；保温板部分方向惯性矩为,方向惯性矩为,横截面积。设混凝土、石膏板和等效后墙板的弹性模量分别为、和,混凝土、石膏板和等效后墙板的剪切模量分别为、和。等效后墙板长度与厚度不发生改变。由方向抗弯刚度等效（2-1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻尼器连接的T形装配式剪力墙抗震性能试验研究[J]. 王宇亮,崔洪军,张玉敏,李祥,庞豹,何斌. 建筑结构. 2020(09)
[2]水平接缝连接方式对双面叠合剪力墙抗震性能影响的试验研究[J]. 董格,谷倩,谭园,田水,高洪远. 振动与冲击. 2020(02)
[3]螺栓钢板接缝连接装配式混凝土剪力墙的受力性能分析[J]. 王啸楠,高旭杰. 建筑结构. 2019(S2)
[4]基于劲性柱框撑体系的装配式外挂墙板模拟应用[J]. 吕秀娟,焦安亮,吴耀清. 山东农业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]预制装配式建筑外挂墙板施工技术研究[J]. 施微丹. 浙江水利水电学院学报. 2019(03)
[6]装配式节能剪力墙抗震性能试验[J]. 马少春,鲍鹏,姜忻良,李娜娜. 兰州理工大学学报. 2019(03)
[7]螺栓连接装配式一字形钢筋混凝土剪力墙承载力分析[J]. 孙建,邱洪兴,蒋洪波. 建筑结构学报. 2019(08)
[8]装配式结构整体式内墙板连接优化与数值分析[J]. 过勇,王静峰,丁敬华,李守继. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[9]考虑竖向与水平接缝的工字形装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J]. 朱张峰,郭正兴. 工程力学. 2019(03)
[10]装配式轻质隔墙板的数值分析及优化设计[J]. 黄仕平,胡梦宇,华夏,胡俊亮,王卫锋. 深圳大学学报(理工版). 2019(01)
博士论文
[1]新型石膏—混凝土复合墙板及结构整体抗震性能研究[D]. 马少春.天津大学 2016
[2]灌芯纤维石膏墙板结构的计算模型及受力性能分析[D]. 岳建伟.天津大学 2006
硕士论文
[1]装配整体式发泡混凝土剪力墙抗震性能试验研究[D]. 熊沩.东南大学 2019
[2]新型装配式剪力墙结构静动力性能的研究[D]. 杨雄.南昌工程学院 2019
[3]陶粒混凝土夹芯自保温墙板框架体系抗震性能分析[D]. 付昊.河南大学 2017
[4]陶粒混凝土夹芯自保温墙板制备方法及力学性能研究[D]. 郑凯.河南大学 2017
[5]新型混凝土石膏板简化计算方法研究[D]. 闫少坡.天津大学 2017
[6]陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用研究[D]. 耿朝辉.河南大学 2016
[7]陶粒混凝土夹芯自保温墙板力学性能试验研究[D]. 陈艳敏.河南大学 2016
[8]反应谱法和时程分析法在高层抗震计算中的对比分析[D]. 王伟.华南理工大学 2012
[9]建筑节能外墙体系的力学性能与保温性能研究[D]. 伏俊杰.上海交通大学 2011
[10]预制预应力短肢剪力墙结构抗震能力试验研究[D]. 刘华.扬州大学 2007
本文编号：2978603
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
墙板配筋示意图
装配式复合剪力墙简化计算方法研究及结构地震反应分析8图2-1墙板配筋示意图图2-2横截面示意图2.3简化计算基本假定本文依据理论推导的需要，提出以下几点简化计算的基本假定：（1）组成新型装配式复合剪力墙的混凝土、保温板、钢筋均为各向同性材料，且均为弹性材料；（2）组成复合剪力墙的各材料互相之间没有空隙；（3）不考虑复合剪力墙中各材料残余应力应变的影响[48]；（4）墙板在受力时由于横向和纵向钢筋较少，在简化计算时忽略钢筋对代表性单元的影响[49]；（5）混凝土与保温板在受力时发生微小形变，二者之间不发生相对滑移[50]。
第二章复合剪力墙均质化计算与有效性验证92.4弹性常数简化计算等效简化计算基本思路是将复合剪力墙通过均质化原理等效，在不改变原外观尺寸的前提下，使用材料单一的均质化墙板进行代替，保证均质化前后的抗侧刚度、抗剪刚度保持不变。具体思路为：（1）根据抗弯刚度不变这一条件，通过等效抗弯刚度和混凝土与保温板的弹性模量求出等效后的弹性模量；（2）根据抗剪刚度不变这一条件，通过等效抗剪刚度和混凝土与保温板的剪切模量求出剪切模量；（3）根据弹性模量、剪切模量与泊松比三者之间的关系，求出泊松比。等效示意图如图2-3所示。图2-3等效示意图设等效前长度为L，两侧混凝土厚度为，中间保温板厚度为，则混凝土部分方向惯性矩为，方向惯性矩为,横截面积；保温板部分方向惯性矩为,方向惯性矩为,横截面积。设混凝土、石膏板和等效后墙板的弹性模量分别为、和,混凝土、石膏板和等效后墙板的剪切模量分别为、和。等效后墙板长度与厚度不发生改变。由方向抗弯刚度等效（2-1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻尼器连接的T形装配式剪力墙抗震性能试验研究[J]. 王宇亮,崔洪军,张玉敏,李祥,庞豹,何斌. 建筑结构. 2020(09)
[2]水平接缝连接方式对双面叠合剪力墙抗震性能影响的试验研究[J]. 董格,谷倩,谭园,田水,高洪远. 振动与冲击. 2020(02)
[3]螺栓钢板接缝连接装配式混凝土剪力墙的受力性能分析[J]. 王啸楠,高旭杰. 建筑结构. 2019(S2)
[4]基于劲性柱框撑体系的装配式外挂墙板模拟应用[J]. 吕秀娟,焦安亮,吴耀清. 山东农业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]预制装配式建筑外挂墙板施工技术研究[J]. 施微丹. 浙江水利水电学院学报. 2019(03)
[6]装配式节能剪力墙抗震性能试验[J]. 马少春,鲍鹏,姜忻良,李娜娜. 兰州理工大学学报. 2019(03)
[7]螺栓连接装配式一字形钢筋混凝土剪力墙承载力分析[J]. 孙建,邱洪兴,蒋洪波. 建筑结构学报. 2019(08)
[8]装配式结构整体式内墙板连接优化与数值分析[J]. 过勇,王静峰,丁敬华,李守继. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[9]考虑竖向与水平接缝的工字形装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J]. 朱张峰,郭正兴. 工程力学. 2019(03)
[10]装配式轻质隔墙板的数值分析及优化设计[J]. 黄仕平,胡梦宇,华夏,胡俊亮,王卫锋. 深圳大学学报(理工版). 2019(01)
博士论文
[1]新型石膏—混凝土复合墙板及结构整体抗震性能研究[D]. 马少春.天津大学 2016
[2]灌芯纤维石膏墙板结构的计算模型及受力性能分析[D]. 岳建伟.天津大学 2006
硕士论文
[1]装配整体式发泡混凝土剪力墙抗震性能试验研究[D]. 熊沩.东南大学 2019
[2]新型装配式剪力墙结构静动力性能的研究[D]. 杨雄.南昌工程学院 2019
[3]陶粒混凝土夹芯自保温墙板框架体系抗震性能分析[D]. 付昊.河南大学 2017
[4]陶粒混凝土夹芯自保温墙板制备方法及力学性能研究[D]. 郑凯.河南大学 2017
[5]新型混凝土石膏板简化计算方法研究[D]. 闫少坡.天津大学 2017
[6]陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用研究[D]. 耿朝辉.河南大学 2016
[7]陶粒混凝土夹芯自保温墙板力学性能试验研究[D]. 陈艳敏.河南大学 2016
[8]反应谱法和时程分析法在高层抗震计算中的对比分析[D]. 王伟.华南理工大学 2012
[9]建筑节能外墙体系的力学性能与保温性能研究[D]. 伏俊杰.上海交通大学 2011
[10]预制预应力短肢剪力墙结构抗震能力试验研究[D]. 刘华.扬州大学 2007
本文编号：2978603
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/2978603.html
