箱形转换层上短肢剪力墙的非线性有限元分析

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随着我国经济的迅速发展,高层建筑朝体型复杂,功能多样的综合用途发展。建筑物的下部公用部分希望能有尽可能大的自由空间,而上部需要小开间的轴线布置。为了实现这种布置,必须在结构形式不同的上下部之间设置一个特殊的楼层,使其能可靠地传递上部结构的各种内力。这种特殊的楼层称为转换层。箱形转换层是一种常见的转换层。本文研究了箱形转换层上短肢剪力墙的抗震性能,文中以武汉水果湖大厦为工程实例,建立箱形转换层上短肢剪力墙结构的空间实体模型,运用ANSYS软件进行非线性有限元分析,总结出所研究问题的一般规律和结论,并为工程设计提出具体建议,主要研究了以下几个问题:1.简要介绍转换层的概念,功能及结构形式。详细论述钢筋混凝土结构非线性有限元分析的理论进展,并依据本文的研究目的选择非线性分析中的本构关系模型和计算单元。2.在试验的基础上对短肢剪力墙试体进行有限元计算,并和试验结果对比。对试体进行单调荷载作用下的非线性分析,绘制出试体破坏时的应力云图、骨架曲线等,结果表明,数值计算与试验结果符合良好。在以往的短肢剪力墙有限元分析中多采用整体式建模,本文中采用分离式模型,可以得到钢筋屈服和破坏时的位置和荷载大小,这是本文对以往研究工作的一个重要补充和完善。3.结合工程实例,选取箱形转换层顶板和上层部分剪力墙,运用ANSYS有限元分析软件,建立一个小型的空间实体模型,并通过非线性有限元计算,研究在各种荷载作用下剪力墙与箱形转换层顶板共同作用下的一般规律。
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