无斜筋纤维增强混凝土小跨高比连梁有限元分析

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1、分类号:TU310710-2012128019硕士学位论文无斜筋纤维增强混凝土小跨高比连梁有限元分析秦龙海导师姓名职称叶艳霞副教授申请学位级别硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2015年6月9日论文答辩日期2015年6月12日学位授予单位长安大学No-LinearFemAnalysisonNoDiagonalBarsSmallSpan-to-DepthRatioCouplingBeamswithPVAFiberReinforcedConcreteADissertationSubmittedfortheDeg

2、reeofMasterCandidate：QinLonghaiSupervisor：AssociateProf.YeYanxiaChang’anUniversity，Xi’an，China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在

3、导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要高层建筑结构因实际需要而出现联肢剪力墙形式，墙肢间的连接纽带为连梁。作为这一纽带的连梁在高层建筑承受地震作用时非常重要，往往可作为阻尼器起到减震耗能作用。连梁在大跨高比情况下很容易达到高层抗震设计要求，但对小跨高比连梁，因承受剪

4、力作用较大，不易满足实际抗震要求。本课题组为解决这一问题，设计了一组小跨高比的连梁试验，将陕西地材与国产纤维材料研制的PVA纤维增强混凝土材料应用于连梁抗震，此种材料高韧性高弹模。试验结果表明，纤维混凝土连梁性能明显优于于普通混凝土连梁。为了更深入研究PVA纤维混凝土小跨高比连梁的性能，本文利用ABAQUS软件，对试验进行了模拟，并且将模拟结果与试验结果进行了对比，进一步验证了有限元建模方法的可行性。通过修改有限元模拟参数，提取跨高比、截面大小、配箍率和配筋率几个因素，分析这些因素对连梁性能的影响，结果表明：

5、①PVA纤维混凝土可明显提高小跨高比连梁的承载力，延性也会增大。在连梁其他因素控制不变前提下，连梁承载力随跨高比增大而减小，而延性会逐渐增大，破坏模式逐渐由剪切破坏向弯剪破坏过渡。②增大PVA纤维混凝土连梁截面宽度，连梁承载力增大，延性性能减弱。③增大配箍率可提高PVA纤维混凝土连梁的承载能力，但配箍率达到0.59%后，继续增大配箍率对连梁承载力的影响很小，配箍率对连梁延性性能的影响表现出相似的特征，建议配箍率取0.6%左右。④配筋率增加，连梁承载力会增大，但增强作用不明显，同时连梁延性也未得到进一步改善。对

6、PVA纤维混凝土小跨高比连梁进行设计时，建议配筋率满足最小配筋率即可。在试验结果与有限元分析结果基础上，基于桁架-拱模型并参考钢纤维混凝土构件受剪承载力公式，提出了PVA纤维增强混凝土小跨高比连梁受剪承载力公式，公式计算值与试验值、模拟值符合较好。关键词：小跨高比连梁；地材；抗震性能；非线性有限元分析基金项目：西安市科技计划IAbstractCoupledshearwallappearinhigh-risebuildingstructureforactualneed,theconnectinglinkbetw

7、eenwalllimbiscouplingbeam,couplingbeamisveryimportantforhigh-risebuilding’sseismicresistantperformanceasthisconnectinglink.Itoftenbeusedasdamperinshockingabsorptionanddissipatingenergy.Itiseasytoreachtheseismicdesignrequirementforcouplingbeamswhosespan-to-d

8、epthratioislargeenough,butforsmallspan-to-depthratiocouplingbeamswhobearmuchmoreshearstress,itisnoteasytoreachtheseismicdesignrequirement.Tosolvetheaboveproblem,ourteamdesignasetoftestandapplyPVAfiberr