【硕士】混凝土叠合承重墙的试验研究

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内容简介

　　【学位年度】2007　　【摘要】　　 住宅的节能保温、如何替代粘土砖一直是建筑行业研究的热点。本文提出了一种混凝土叠合承重墙结构体系，其中墙体系由内贴保温层(聚苯板)的混凝土预制板，通过现浇混凝土柱连接而成；该墙体具有整体性好、施工快、保温隔热性好等特性。 根据不同的构造形式，本文设计了两种类型墙体试件。每种类型墙体包括两个试件：一种为预制板和现浇隐形框架采用横筋拉接；一种为预制板和现浇隐形框架无横筋拉接。 本文通过对两种不同构造形式的混凝土叠合承重墙的低周反复荷载试验，研究了混凝土叠合承重墙的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态：分析了墙体的滞回特性、延性、耗能能力及刚度退化等抗震性能；同时考察了预制板与现浇隐形框架的共同工作性能。试验表明：弹性阶段，预制板和隐形框架可很好的协同工作，两者形成一个整体；弹塑性阶段，预制板随着裂缝的开展而逐步退出工作；随着荷载加大，墙体最后退化为由预制板边肋和隐形框架构成的密柱叠合框架。另外，墙体的预制板和隐形框架可形成两道抗震设防；墙体具有较高的承载能力、良好的抗震性能和延性；相对于无横筋拉接的墙体，有横筋拉接的墙体的承载能力较大，并具有更好的延性。 在试验研究的基础上，本文利用大型有限元分析软件ANSYS对两种不同构造形式的墙体试件分别进行了模拟分析。对其进行了在竖向荷载和水平单调荷载作用下的受力性能、裂缝开展情况等分析研究，并对试验结果和有限元分析结果进行了对比。 在试验研究和有限元分析的基础上，本文提出了墙体在不同阶段的力学模型以描述墙体的全过程受力特点。(1)弹性阶段——预制板与隐形框架协同工作，将墙体等效为工字形弹性板模型。(2)弹塑性阶段——将预制板看成斜压杆，墙体等效为框架斜压杆模型。(3)破坏阶段——隐形框架为墙体主要承力构件，墙体等效为密柱叠合框架模型。 此外，本文依据试验研究和理论分析的结果，给出了混凝土叠合承重墙的计算方法，其中主要包括斜截面受剪承载力计算方法和正截面承载力计算方法。通过与试验结果对比可知，此计算方法具有较好的准确性，能够满足工程计算的精度要求。 由试验结果和理论分析可得出如下结论：本文所研究的混凝土叠合承重墙具有较高的承载能力、良好的抗震性能、能够满足抗震设计的要求、可用于高度不超过30m的房屋建筑，是一种有发展前景的墙体体系。 　　共79页

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