钢筋混凝土无洞叠合墙体非线性有限元分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第1期(总第267期)混凝土理论研究Number1in2012(TotalNo．267)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2012．01．007钢筋混凝土无洞叠合墙体非线性有限元分析王滋军fI2，刘伟庆z，卢吉松1,2(1．南京工业大学，江苏南京210009；2．江苏省绿色建筑工程技术研究中心，江苏南京210009)摘要：在试验研究的基础上，运用有限元分析程序ANSYS对钢筋混凝土无洞叠合墙体进行非线性分析。通过建立合理的

2、力学模型，模拟分析了叠合墙体的裂缝开展与分布、承载能力、破坏模式等方面的特点和规律，并与试验结果进行对比验证。有限元值与试验值吻合较好，说明本研究在进行有限元分析时所选择的计算模型、材料本构关系、破坏准则等较为合理的，可以应用于叠合剪力墙的进一步分析研究，弥补试验研究的局限性。剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体，共同工作，承受外部荷载。关键词：无洞叠合剪力墙；有限元分析；抗震性能；节能中图分类号：TU528．叭文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)01—0018-03Nonlinearfinitee

3、lementanalysisoncompositereinforcedconcreteshearwallswithoutopeningWANGZi-jun，LIUWei-q血培1,2LUJi—song(1．NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China；2．GreenBuildingResearchCenterofJiangsuProvince，Nanjing210009，China)Abstract：Basedupontheexperimentalstudies，nonlinearfini

4、teelementanalysisoncompositereinforcedconcreteshearwallwithoutopeningbyusingfiniteelementsoftwareANSYSWascomprehensivelystudied．Basedonthereasonablemechanicsmodelsandmethodologies，theseismicbehaviorwasresearchedforthewallstructureonthehorizontalloadingtest．Thecrackexpansion

5、，failuremodewerediscussed．Theprefabricatedpartsandthecast—in—situconcretepartsofthecompositereinforcedconcreteshearwallscouldworktogetherincoordinationverywellunderloading．Keywords：compositeshearwallwithoutopening；finiteelementanalysis；seismicbehavior；energysaving0引言目前，我国建筑

6、仍以混凝土结构、砌体结构及混合结构体系为主，在实施建筑节能时通常采用外墙贴附保温隔热系统构造的方式，但是这种保温隔热系统的使用寿命短，难以实现与⋯架二建筑物同寿命，并且节能效果受施工质量影响较大，后期维护保养费用较高。南京工业大学和江苏省绿色建筑工程技术研究(a)无保温层的预制墙体(b)含有保温层的预制墙体中心博采众长，经过2年多的时间在德国应用相对较为成熟的叠合结构体系的基础上研发了“节能环保型钢筋混凝土叠合结图1预制墙体示意图构体系”(以下简称“叠合结构体系”)[11，如图1、2所示。该结构的叠合剪力墙模型的低周反复荷载试验，重点研究了叠

7、合剪力体系既实现节能与结构一体化，达到保温隔热体系与建筑结构墙的受力变形特征与破坏形式、承载能力、滞回性能、延性、刚同寿命，又能取代传统的现浇混凝土施工工艺，实现建筑工业度等抗震性能，并与普通剪力墙的受力性能进行对比分析，同时化，顺应绿色施工的潮流。因为德国的建筑结构一般是不考虑还考察剪式支架(或“格构式钢筋”)能否保证现浇混凝土与预抗震的，而我国是地震多发地区，大多数建筑物需要抗震设防，制部分形成整体，共同工作。所以不能简单照搬德国技术，而是在其基础上进行改进，使之由于经费资金及试验条件等制约，试验所涵盖的测试、研能够符合我国的抗震设防要求

8、。究内容必然也难以面面俱到，只能在已取得试验研究的基础叠合结构体系该结构体系从设计概念上属于剪力墙结构上辅以计算模拟等手段来进一步深入研究。本研究运用有限体系，但是