灌芯混凝土纤维增强石膏墙板结构单元模拟振动台试验有限元分析

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灌芯混凝土纤维增强石膏墙板(以下简称复合墙板)是一种新型的绿色建材,其材料性能很优越,是普通砌体结构粘土砖良好的替代产品,由于是在澳大利亚这个无震害的国家发明并推广的,所以其抗震方面的性能并没有被发掘,目前以天津大学姜忻良教授为首的科研团队和一些国外的科研机构已经对这种复合墙板进行了深入研究,但是,对混凝土灌芯纤维增强石膏墙板抗震性能的试验研究仍然有重要的理论意义和工程价值。而石膏板本身的规格、尺寸决定了不可能对小比例的整体模型进行试验,由于试验台的因素,又不能对足尺寸的整体模型进行试验,所以只能对结构单元进行振动台试验,本文正是基于此种目的,通过有限元软件对复合墙板的结构单元进行模拟振动台试验,找出地震荷载作用下最不利位置,并通过两种计算模型分析地震荷载作用下楼板对提高整体结构抗震性能的贡献。 本文在以往文献的基础上,通过复合材料力学对已有的RVE单元模型进行优化,将钢筋的影响考虑其内,并且用文献中已完成的试验对其正确性进行检验,为结构单元的振动台试验动内力分析提供可靠的参考计算。在模拟振动台的动力时程分析中,选取不同的地震波对不同结构单元加载,通过数据研究了地震荷载作用下钢筋混凝土楼板对复合墙板的影响,并且模拟实际住宅情况,将六层荷载加至复合墙板之上,对其进行地震模拟分析,表明在7度地震作用下,结构单元的不利位置由竖向荷载决定。
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