刘（韦华）[1]2003年在《密助壁板轻框结构体系空间计算模型有限元分析》文中进行了进一步梳理密肋壁板轻框结构是一种自重轻、刚度大、抗震性能好，节能效果佳、社会效益高、绿色环保新型结构体系，它有别于普通的框架结构和剪力墙结构。由于密肋壁板轻框结构构造的特殊性，目前尚没有较为成熟的理论分析方法。本文就密肋壁板轻框结构在弹性阶段的受力机理、设计计算方法及侧移进行了探讨。主要完成下列工作： 在10层密肋壁板轻框结构1/3比例房屋模型拟动力试验研究的基础上，将墙板视为平面复合子结构，建立空间框架——平面复合子结构有限元分析模型，对1/3比例房屋试验模型进行数值分析。 此外，为建立便于实用的数值分析方法，论文中还分别将密肋复合墙板简化为等效斜压杆和等效混凝土墙体，分别建立空间框架——斜压杆有限元分析模型和空间框架——混凝土墙体有限元分析模型。 最后，结构空间有限元分析程序运用MATLAB语言编制，计算结果分析表明，计算结构与试验结构吻合较好。
袁泉[2]2003年在《密肋璧板轻框结构非线性地震反应分析》文中研究表明密肋壁板轻框结构是一种新型结构体系，在前期研究工作中已取得了重要的阶段性成果，但在结构体系的模态分析与非线性地震反应研究等方面尚为空白。本文对密肋壁板轻框结构模态分析、非线性地震反应及基于损伤性能的抗震设计方法进行了较为详细的研究，完成了以下几方面工作： 1．提出了硅酸盐砌块的本构关系，采用实体单元随动强化模型与William-Warnke五参数破坏准则对密肋复合墙板进行了非线性有限元分析，考虑了硅酸盐砌块与混凝土肋梁、肋柱开裂模式，较真实再现了墙板受力破坏的全过程，通过试验结果验证了计算模型的合理性。根据中高层建筑的受力特点，由竖向荷载与水平荷载的变化对于密肋复合墙板受力性能的影响进行了数值模拟分析，并对墙板的设计与构造提出了指导性建议。 2．根据密肋复合墙板的承载力、刚度以及破坏模式与变形性能，提出了密肋复合墙板的四线型恢复力模型，确定了恢复力模型中各个特征参数点的计算公式。在大量数值分析的基础上，提出了密肋复合墙板双参数损伤模型，确定了损伤因子的取值并对部分试验墙板进行了损伤分析，验证了损伤模型的可靠性。 3．进行了1／10比例模型房屋模拟地震振动台试验，通过锤击与正弦波扫频试验得出模型房屋的模态参数，通过地震波激励试验得出模型房屋的地震反应、破坏特征以及抗震性能，通过相似比换算研究了原型结构的模态参数与抗震能力。 4．建立了弹性阶段密肋壁板轻框结构的简化分析模型，采用经典的铁木辛柯梁(TIMOSHENKO)理论研究了密肋壁板轻框结构的模态解析算法。采用叁维梁单元与叁维壳单元建立了密肋壁板轻框结构模态分析的叁维模型，并通过模态压缩技术研究了叁维模型有限元模态的可靠性问题。 5．采用叁维计算模型，对振动台试验模型与工程实例进行了非线性地震反应分析，建立了密肋壁板轻框结构的非线性地震反应的分析方法。结合现行规范，试验与算例探讨了密肋壁板轻框结构在“小震”下弹性位移角限值和“大震”下弹塑性位移角限值。 6．将基于性能的设计思想引入密肋壁板轻框体系的设计方法中。结合国内外研究成果，建立了本结构剪切型损伤模型。把“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计原则与基于损伤性能的方法统一起来，采用不同的损伤容限值来限定各水准下的结构损伤，从而使所设计的结构充分体现基于损伤性能抗震设计的实质要求。根据已有的研究成果，详细讨论了损伤模型参数计算的两种方法：时程分析法与简化计算法的具体内容和步骤。 本文的创新之处在于： 西安建筑科技大学博士学位论文一 1）．建立了密肋复合墙板的恢复力模型与损伤模型。 2）．采用振动台试验方法研究了密肋壁板轻框结构的模态与地震反应。 3）．建立了密肋壁板轻框结构模态的解析计算方法与有限元计算方法，采用模态压缩技术 研究了有限元模型的可靠性问题。 4）．采用叁维模型对试验模型和工程实例进行了非线性地震反应分析，给出了结构层间位 移角限值。 5）．将基于性能的抗震设计思想引入设计方法，建立了结构剪切型损伤模型，在已有研究 成果基础上，讨论了本结构损伤模型参数计算的两种方法。
何玉阳[3]2015年在《框支密助复合墙结构振动台试验与抗震性能评定》文中进行了进一步梳理框支密肋复合墙结构是由底部框架和上部密肋复合墙组成的一种新型结构体系。在框支密肋复合墙结构中,密肋复合墙体是主要受力构件之一,密肋复合墙体具有自重轻、整体性好、较高的承载能力和较好的耗能能力等特点。密肋复合墙体中的填充砌块、密肋框格及隐形框架具有一定的整体工作性能,并在地震作用下能够逐渐发生损伤破坏并耗散地震能量,从而改变结构的振动特性,提高结构的抗震性能。本文在总结相关成果的基础上,利用振动台试验、有限元模拟以及理论分析相结合的方法,对框支密肋复合墙结构的抗震性能进行了系统的研究。本文完成的主要研究工作如下：1.框支密肋复合墙结构抗震性能振动台试验研究。进行了1个1/6比例框支密肋复合墙结构模型的振动台试验,测试了结构的动力特性、阻尼比及其在各级地震作用下的加速度和位移反应等,研究了模型结构的破坏机理和破坏模式。试验结果表明,模型结构能满足既定的抗震设防目标,具有良好的抗震性能和较高的安全储备。2.框支密肋复合墙结构弹塑性时程反应分析。采用ABAQUS有限元软件对振动台模型进行了非线性有限元分析,研究了模型结构的动力特性,不同烈度地震作用下结构的位移反应、加速度响应,并和试验数据进行了对比分析。试验与有限元分析取得了基本一致的结果。验证了所建立的有限元分析模型的合理性和准确性。同时,这种简化的分析模型也在一定程度上降低了结构抗震性能分析的难度和耗时,从而为实际的工程应用提供更加便捷的分析途径。3.框支密肋复合墙结构模态分析及设计计算方法研究。对结构进行了模态分析,提取了前叁阶的自振频率,将此频率的有限元计算结果与试验测试结果进行对比,其误差在容许范围之内,更进一步的说明了有限元模型的合理性和准确性；为了方便结构数值分析与设计计算,给出了框支密肋复合墙结构的简化弹性计算模型及其简化公式,并通过实际算例的对比分析,证明了此种简化模型及公式的合理性和准确性;对框支密肋复合墙结构在构件设计与构造中的诸多细节性内容在试验研究及理论推导的基础上做了更加系统性的论述。4.框支密肋复合墙结构基于性能的抗震设计分析方法研究。运用基于性能的抗震设计理论对框支密肋复合墙结构的抗震性能进行了分析,并着重采用增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis简称IDA)方法,选取地震动峰值加速度(Peak Ground Motion Acceleration,简称PGA)作为地震动参数(Intensity Measure,简称IM),选取最大层间位移角θ作为地震损伤参数(DamageMeasure,简称DM),使用Origin数据处理软件对离散的结果点插值并拟合得到数条IDA曲线。通过对模型结构的IDA曲线进行统计分析分别得出结构16%,50%和84%的分位曲线,由于各分位曲线间的离散性较小,因此结构具有较好的抗震性能。划分出了结构各破坏状态的性能水准,并确定了相应的能力值,进而又从基于性能抗震设计思想方面对结构的抗震性能进行了评估。综上,本文从振动台试验、有限元模拟和基于性能结构抗震分析叁个角度对框支密肋复合墙结构的抗震性能进行了试验与分析评定,同时建立并验证了框支密肋复合墙结构的简化计算模型,为框支密肋复合墙结构的理论研究及工程设计应用提供了系统性的理论参考和设计依据。
余学霜[4]2015年在《密肋复合板结构计算机辅助设计研究》文中认为密肋复合板结构是应我国墙体改革、楼板创新、建筑节能及住宅产业化要求而生的一种新型建筑结构。由于其显着的优点,近年来得到了广泛的应用。但是,对于密肋复合板结构的设计目前仍采用手算方式,对设计实践过程中的方案优化、概念设计等形成严重制约。本文旨在研究开发适于密肋复合板结构体系的计算机辅助设计系统,用于该结构的设计和验算,以克服手算过程中各种可能出现的问题。编制本辅助设计系统采用Visual C++6.0的MFC工程,使用面向对象C++语言。本系统结合PKPM结构设计软件,对多层及高层的密肋复合板结构进行结构设计计算,主要成果有：(1)实现设计界面信息的人机交互。系统设置了界面构件参数默认值,并自动检验参数是否合理,给予反馈；通过数值、图形两种方式有效引导用户布置界面并以文本方式保存设置参数。(2)实现墙板、边缘构件的可视化组装,并以文本方式保存组装结果,得到完整墙体的设置参数,便于计算检验。(3)实现多层复合墙体设计与抗剪验算、多层整体复合墙体设计与抗剪验算,并以文本方式保存计算结果和主要计算参数。(4)实现高层复合墙体设计与抗剪验算、高层整体复合墙体设计与抗剪验算,并以文本方式保存计算结果和主要计算参数。(5)自动生成word设计计算书。本辅助设计系统基于预制装配式结构验算式特点,对密肋复合板结构的设计计算进行编制。系统操作简单,为用户提供了直观的图形用户交互界面,便于结构数据的输入和计算结果的显示;与现有的辅助设计系统和传统的手算计算方式相比,具有明显的优势,计算内容完整,计算速度快、精度高；同时数据保存多样化、直观化。本文最后通过实例分析计算验证系统的正确性和实用性。
李强军[5]2014年在《开洞对底部框架—密肋复合墙体抗震性能的影响》文中提出密肋复合墙体结构是一种抗震、节能、环保的建筑结构新体系。目前,该结构在常规多层房屋建筑中的结构体系和理论计算方法已取得较好的阶段性成果,但对开洞密肋复合墙体在底部大空间建筑中的应用研究还需要进一步深入。本文基于2榀底部框架—密肋复合墙体的低周往复加载实验,研究开洞对底部框架—密肋复合墙体的破坏过程、破坏模式和抗震性能的影响。通过建立不同洞口参数(位置、尺寸)有限元数值模型并进行非线性分析,研究洞口参数对底部框架—密肋复合墙体抗震性能、截面应力分布的影响,并提出开洞底部框架—密肋复合墙体抗侧刚度的简化计算公式。本文主要研究内容包括：1.通过对2榀底部框架—密肋复合墙体进行低周往复加载试验,分析2榀墙体的破坏模式和破坏过程；研究开洞对底部框架—密肋复合墙体的水平承载能力、滞回特性、骨架曲线、刚度、延性、耗能、抗倒塌能力等抗震性能的影响；分析墙体各构件钢筋应力分布情况,研究开洞对底部框架—密肋复合墙体应力分布的影响。2.建立与实验试件完全一致参数的2榀底部框架—密肋复合墙体弹塑性数值模型,并进行非线性有限元推覆分析,将有限元分析结果与试验结果作对比以表明本文所建立的底部框架—密肋复合墙体数值模型的正确性。3.建立4榀不同洞口位置和6榀不同洞口尺寸的开洞底部框架—密肋复合墙体数值模型并进行非线性有限元推覆分析,研究洞口参数对底部框架—密肋复合墙体抗震性能、截面应力分布等的影响。通过对大量数值分析结果进行回归分析,提出不同洞口参数时底部框架—密肋复合墙体抗侧刚度的简化计算公式。
贾穗子[6]2014年在《框支密肋复合板结构抗震性能研究》文中研究指明底部大空间结构体系是为了适应现代建筑使用功能要求而出现的一种建筑结构形式。本文将节能抗震、绿色环保、轻质高强、刚度可调的密肋复合板结构与底部大空间结构结合,形成一种新型结构体系—框支密肋复合板结构,该结构体系具有刚度灵活可调和承载力分布合理等特点,拓展了密肋复合板结构的应用领域。论文在总结前期相关研究成果的基础上,引入斜交肋格的构造形式,结合试验研究、数值模拟与理论分析,对框支密肋复合板结构的受力机理、抗震设计方法、结构损伤耗能等方面进行了研究。论文主要工作如下：1、进行4榀不同构造形式的1/2比例框支密肋复合板结构模型低周反复加载试验,分析结构的破坏过程、滞回特性、各构件钢筋的荷载—应变曲线及刚度退化规律、强度退化特性和可修复性,得到结构在受力性能、破坏形态和抗倒塌能力方面的特点,为该结构恢复力模型的建立提供参考。2、采用非线性程序IDARC建立试件宏观单元模型,模拟框支密肋复合板结构的低周反复加载试验,模拟结果与试验吻合较好。并采用ANSYS软件分析试件在弹塑性阶段的细部受力特征。分析试验墙体在初始阶段及受力过程中各个控制阶段的转换层刚度比的变化,得到框支密肋复合板结构转换层刚度比独特规律,并给出最优设计刚度比。对某高层框支密肋复合板结构,进行结构近场地震响应分析,并与同等条件下框支剪力墙结构的非线性动态响应进行对比,得出框支密肋复合板结构的耗能能力与非线性地震响应特点,可为该结构非线性设计提供依据。3、基于正交试验设计,对框支密肋复合板结构影响因素及设计计算公式进行分析。考虑框支梁高跨比、抗震墙截面宽度与高度比、密肋墙高跨比及正交肋格洞口位置变化的因素,计算框支密肋复合板结构中框支梁、柱内力和整体最大转角值。进行各影响因素的显着性分析,提出框支正交肋格和斜交肋格密肋复合板结构中框支梁承载力内力系数设计计算公式。4、基于材料断裂理论中的Griffith能量释放观点和Irwin-Orowan能量平衡原理,探讨框支密肋复合墙体损伤现象及内在机理。结合墙体破坏特征,建立更合理的改进型损伤模型。并计算墙体各破坏状态的损伤指数界限值,量化分析墙体的滞回耗能能力和滞回曲线捏缩过程,可较为准确评估墙体损伤演化规律。5、通过结构失效判别准则,分析结构失效程度,揭示框支密肋复合板结构的多道抗震防线原理。引入结构鲁棒性概念,进行结构主要构件密肋复合墙体易损指数和框支密肋复合板结构安全储备评价指标的量化分析,深入研究框支密肋复合板结构的抗震鲁棒性,为结构的抗倒塌设计提供新方法。
梁丽丽[7]2015年在《框支密肋复合板结构受力性能及损伤模型研究》文中进行了进一步梳理框支密肋复合板结构是将抗震性能好且节能环保的密肋复合板结构应用到底部大空间建筑的一种新型结构体系。目前,对密肋复合板结构的研究已较为成熟,现已大量应用于工程,且《密肋复合板结构技术规程》(JGJ/T275-2013)己于2014年6月1日正式实施,但是,对于框支密肋复合板结构,其塑性阶段的受力性能及结构累积损伤还需进行系统的研究。本文基于框支密肋复合板结构试件进行低周往复加载试验研究,采用有限元软件OpenSees建立有限元数值模型进行非线性有限元分析,研究框支密肋复合板结构的受力性能、受力性能的影响因素以及损伤模型,为框支密肋复合板结构的基础理论发展和工程设计提供支撑。本文主要研究内容：(1)通过对1/2比例的框支密肋复合板结构试件进行低周往复加载试验,分析框支密肋复合板结构的破坏模式、破坏形态,研究框支密肋复合板结构在低周往复荷载作用下的承载力、滞回特性、骨架曲线、刚度、变形、延性、耗能性能等。(2)采用OpenSees建立有限元模型,对框支密肋复合板结构进行非线性有限元分析,滞回计算结果与试验值吻合较好,从而验证本文所建框支密肋复合板结构模型以及材料本构参数的合理性。(3)改变影响框支密肋复合板结构的一些因素,采用OpenSees分别模拟结构在往复荷载作用下的滞回反应,得出混凝土强度等级、钢筋强度等级以及框支层层高对框支密肋复合板结构受力性能的影响情况；通过改变框支层剪力墙宽度以及上部开洞的方式获得具有不同初始转换层刚度比的框支密肋复合板结构模型,采用OpenSees模拟出各模型的受力情况,得出初始转换层刚度比对框支密肋复合板结构受力性能的影响,进而给出工程设计时合理的初始转换层刚度比范围。(4)根据已有损伤模型及有限元分析结果推出框支密肋复合板结构的损伤评价指标计算方法,总结出框支密肋复合板结构的损伤评价规律,并以试验结果对其合理性加以验证,最后给出基于损伤指标的框支密肋复合板结构修缮建议。
夏天[8]2014年在《秸秆混凝土力学性能试验研究及密肋复合墙体有限元分析》文中研究指明秸秆混凝土是一种新型节能环保的绿色建筑材料，具有密度小、保温性能好、节能环保等优点。它是一种以植物秸秆作为骨料的混凝土材料，本文采用的是玉米秸秆，其造价低廉能广泛应用于农村住宅。密肋复合板结构是一种新型结构体系，它集围护、承重、抗震耗能于一体，在目前已有的研究和实践中都有良好的性能表现。本文提出的秸秆混凝土密肋复合墙体是以普通混凝土为框格，内嵌秸秆混凝土砌块，所以既有轻质保温的特点，又有一定的耗能能力。在参考了大量文献后，本文秸秆混凝土砌块的力学性能进行了试验研究，并利用秸秆混凝土的本构关系建立有限元模型，讨论了秸秆混凝土密肋复合墙体的耗能能力。主要内容如下：1本文制作了秸秆掺量为10%和15%的秸秆混凝土砌块，对其进行立方体抗压试验和棱柱体抗压试验，得到了秸秆混凝土抗压强度、弹性模量和全曲线方程。2运用ABAQUS有限元软件，建立和完善混凝土密肋复合墙体模型，并将有限元模型分析与试验分析对比，验证了有限元分析方法的精确度。模拟混凝土密肋复合墙体在低周往复水平荷载作用下的受力状态，作出滞回曲线，分析墙体的抗震耗能性能。3推导密肋复合墙体斜截面抗剪承载力公式，结合秸秆混凝土材料性能，通过有限元计算修正砌块影响系数，以形成适用于秸秆混凝土密肋复合墙体的抗剪承载力公式，并讨论了抗剪承载力的影响因素及公式的适用范围。
张建伟[9]2015年在《基于粘结界面性能的密助复合墙体框格单元力学性能研究》文中认为密肋复合墙体是由截面及配筋较小的钢筋混凝土框格与内嵌轻质混凝土砌块组成的,其制作工艺决定了在混凝土肋与填充砌块的接触位置形成一个粘结界面,而目前这个界面性能仍然不明确,所以有必要从材料的层次研究轻质砌块与普通混凝土粘结界面性能,并以此为基础,进一步研究其对密肋复合墙体力学性能的影响。本文采用棱柱体剪切试验的方法测定轻质加气混凝土砌块与普通混凝土粘结界面性能,然后用内聚力界面单元模拟其粘结界面,并以密肋复合墙体框格单元为研究对象,考虑粘结界面性能,建立有限元模型进行非线性分析。主要内容如下：(1)通过棱柱体剪切试验,测定了轻质加气混凝土砌块与普通混凝土粘结界面性能,主要包括试件的破坏模式、界面强度以及界面的变形特性等。分析了粘结面倾斜角度、轻质加气混凝土砌块强度以及界面的干湿状态对界面强度的影响,并提出了界面破坏包络线。(2)基于内聚力模型的基本原理,根据上述试验数据拟合了不同工况下界面本构关系,并运用内聚力界面单元模拟其粘结界面,将模拟结果与试验结果进行对比分析,结果表明了有限元模型以及所选材料和界面本构关系的合理性。(3)根据密肋复合墙体框格单元的对角轴压试验,建立与试件相同参数的有限元模型,运用内聚力单元模拟混凝土肋与内部填充砌块的粘结界面,同时建立不设置界面单元的对比模型,研究了粘结界面对密肋复合墙体框格单元力学性能的影响,并结合界面单元参数的变化来模拟粘结界面的开裂以及裂缝拓展等问题,进而对密肋复合墙体框格单元进行了受力过程分析。
参考文献：
[1]. 密助壁板轻框结构体系空间计算模型有限元分析[D]. 刘（韦华）. 西安建筑科技大学. 2003
[2]. 密肋璧板轻框结构非线性地震反应分析[D]. 袁泉. 西安建筑科技大学. 2003
[3]. 框支密助复合墙结构振动台试验与抗震性能评定[D]. 何玉阳. 北京交通大学. 2015
[4]. 密肋复合板结构计算机辅助设计研究[D]. 余学霜. 北京交通大学. 2015
[5]. 开洞对底部框架—密肋复合墙体抗震性能的影响[D]. 李强军. 北京交通大学. 2014
[6]. 框支密肋复合板结构抗震性能研究[D]. 贾穗子. 北京交通大学. 2014
[7]. 框支密肋复合板结构受力性能及损伤模型研究[D]. 梁丽丽. 北京交通大学. 2015
[8]. 秸秆混凝土力学性能试验研究及密肋复合墙体有限元分析[D]. 夏天. 吉林建筑大学. 2014
[9]. 基于粘结界面性能的密助复合墙体框格单元力学性能研究[D]. 张建伟. 北京交通大学. 2015
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