带壁柱墙高厚比验算方法研究

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1、带壁柱墙高厚比验算方法研究ResearchonHeight-thicknessRatioCheckMethodofWallswithPilaster研究生：张艳超指导教师：梁德志教授学科专业：结构工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文带壁柱墙高厚比验算方法研究作者姓名：张艳超入学年份：2013年9月指导教师：梁德志教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年01月答辩委员会主席：刘斌答辩委员会组成：刘斌阎

2、石刘海成孙威陈鑫论文评阅人：徐亚丰刘子青声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□√半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：日期：硕士研究生论文摘要I摘要在砌体结构建筑的设计建造中，墙、柱的高厚比验算是十分重要的验算。因为结构不仅要满足强度的要求，还要满足稳定性的要求。在我国现行的《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）中，并没有规定砌体结构在正常使用状态下的稳定要求，而是用规定高厚比限值的方式代替了它。因而砌体结构的稳定验算，实际上就是通

4、过对其高厚比进行限制来实现的。这种方法虽然不是十分精确，但是在砌体结构设计和实际工程建设中的应用却是十分方便有效的。然而在实际工程设计中，笔者曾发现过一个奇特的工程算例。在算例中，同一带壁柱的墙体，当不开洞口时，高厚比的验算不符合规范的要求；而当在墙上开一个比较大的洞口时，高厚比反而却满足规范的要求。这显然是不合理的。无论如何当墙体开洞口以后，其临界承载力会受到洞口的不利影响而有一定程度的降低；若想让无洞口墙和有洞口墙的临界承载力相等，则只能降低有洞口墙体的高度。然而上述算例显然不符合这一出发点。因此说来，我国现行《砌体结构设计规范》（GB50

5、003-2011）中关于带壁柱墙体高厚比的验算规定是存在一定的不合理性的。本文将从稳定的基本公式—欧拉公式出发，分别分析带壁柱墙体开洞口和不开洞口时高厚比验算过程中的折算厚度和门窗洞口影响系数的计算和取值过程。通过一步一步的理论推导找到不合理性的根源所在以及合理的解决办法。最后，本文将对提出的新方法根据实际工程中的情况进行计算验证。（1）本文通过对计算公式的研究，找到了造成这种不合理性的根本原因。带壁柱墙体截面的折算厚度计算过程，经欧拉公式推导验证后发现：折算的过程，保持了截面临界应力的不变；但是截面的临界承载力却因为折算后的截面面积大于折算前

6、的截面面积而发生了增大。而规范限制高厚比的目的，是为了限制截面的应力，同时也是为了限制截面的临界承载力。而折算厚度的过程显然与此目的相矛盾。（2）通过进一步的理论推导，并在考虑折算厚度过程对计算高厚比的影响基础上，本文找到了两者之间的关系。因此提出了新的公式和新的修正系数。系数命名为折算厚度影响系数，用符号表示。3（3）本文又从工程实际情况出发，研究了新的系数的取值情况。发现在很多时33候接近于1，然而在本文算例的情况下，0.83，与1偏差较大，这时候忽略就是不33合理的，而这也是造成本文特殊算例的原因。通过理论推导和与实际工程状况

7、的结合，本文认为，系数在带壁柱墙体的高厚比验3算时不可忽略。关键词：砌体；壁柱；高厚比；折算厚度影响系数II摘要硕士研究生论文硕士研究生论文AbstractIIIAbstractInalltypesofstructuraldesignofbuilding,inadditiontomeetingthestrengthcalculation,thewallsandcolumnsalsoneedforhigh-thicknessratiocheck.Thecheckingofmasonrystructurewallheight-thicknessr

8、atioisanimportantstructuremeasurestoensurethenormaluse.Thereisnodemandofdef