【硕士】基于ANSYS的混凝土砌块复合墙抗震性能分析

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内容简介

　　【硕士】基于ANSYS的混凝土砌块复合墙抗震性能分析　　授予学位：硕士　　学位授予单位：青岛理工大学　　学位年度：2010　　 混凝土砌块复合墙是由混凝土砌块内、外叶墙同其他非承重的材料(如聚苯乙烯泡沫板)复合而成，即在承重墙体的基础上再复合以高效保温性能的材料，将这两种材料合二为一。ANSYS软件对混凝土砌块复合墙建立了分析模型并对混凝土砌块复合墙体进行了有限元抗震性能分析，探讨了高宽比以及灌孔混凝土强度等级对混凝土砌块复合墙的抗震性能影响，研究了混凝土砌块复合墙的破坏特征、周期、振型、延性、变形能力及滞回特性等，考查了外叶墙的受力特性，内叶墙承重的性能，以及内、外叶墙共同协调作用，使墙体的抗倒塌与抗失稳能力增强，为以承重、保温、装饰的“三合一”的混凝土砌块复合墙的房屋抗震设计提供了科学的依据。　　 振型分析可以得出内、外叶墙的各阶振型分析可以得出BCW二1、BCW二2、BCW二3、BCW-4四片复合墙的前六阶振型的形式一样，而BCW二5、BCW二6两片墙体的第六阶振型与前四片墙体的第六振型的形式不一样，其余的五阶振型的形式是完全一样的，高宽比为1．0的复合墙BCW．1、BCW．2基本以剪切开裂为主；高宽比为3．O的复合墙BCW．5、BCW．6弯曲性能明显；而高宽比为1．8的复合墙BCW．3、BCW-4则介于上述二者之间，表现出弯剪混合的开裂形态，合理设计可以使其发生弯曲破坏。　　 当对六片墙体施加X方向荷载激励的时候，当BCW．1和BCW二2荷载的频率分别为11．06及11．08、BCW二3和BCW二4荷载的频率分别为6．40及6．14、BCW二5和BCW-6荷载的频率分别为3．66及3．8时，墙体出现了大的位移响应，此时墙体的第三阶振型正好是X方向转动，所以会出现共振，应避免复合墙体在X方向出现上述频率的简谐荷载。　　 从滞回曲线上看，BCW-2比BCW二1的滞回曲线更饱满，BCW．4比BCW二3的回曲线更饱满、BCW-6比BCW-5的滞回曲线更饱满，这是由于混凝土砌块复合墙混凝土强度等级不同，在同等条件下，混凝土强度等级越高，对抗震越有利；随高宽比的增大，剪力墙的极限强度和侧向刚度虽逐渐降低，但塑性变形能力则明显增强。　　 T骨架曲线在上升段很接近，基本按同一趋势发展，所不同的主要是极限荷载数值及下降段的特征，达到最大荷载时均会出现水平滑移现象，即位移显著增大后荷载再下降，表明砌块水平缝处产生了滑移，且高宽比相同的条件下，灌芯混凝土强度等级高的构件承受的荷载比灌芯混凝土强度等级低的构件所承受的荷载大。　　 墙体的灌芯混凝土对刚度退化的影响程度不大，而高宽比为3．0的件在整个加载过程中刚度退化最缓，高宽比为1．0的试件刚度退化最快，高宽比为1．8的试件刚度退化介于两者中间。在灌芯混凝土的混凝土强度等级相同的墙体中，高宽比为3．O的BCW二5比高宽比为1．8的BC、肛4延性要好，同理，高宽比为1．8的BC、Ⅳ-3比高宽比为1．0的BCW二1延性要好，高宽比为3．O的BCW二6比高宽比为1．0的BCW二2延性要好。　　

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