配筋高强砌块砌体组合剪力墙抗震性能分析

作     者：张宁 

作者单位：青岛理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：祝英杰

授予年度：2011年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：高强砌块 芯柱-构造柱 滞回曲线 周期 延性 

摘      要：配筋高强砌块砌体组合剪力墙采用了强度大于MU15的高强砌块,并采用了高强度的灌芯混凝土（灌芯混凝土强度等级大于Cb30）,还设置与芯柱混凝土强度等级相同的构造柱的配筋砌体。本文着重研究高强砌块配筋砌体组合剪力墙的抗震性能,设计了八片配筋混凝土空心砌块砌体剪力墙试件,用来作为数值分析的基本模型,利用ANSYS软件建立对墙体进行非线性有限元分析的模型。结果表明,根据本文提出的模型进行计算分析的结果与理论值符合较好。 通过对所设计墙体进行ANSYS分析,考虑了不同轴压比,不同的砌块强度和不同的芯柱-构造柱混凝土强度等影响参数,研究墙体的破坏过程和破坏形态、承载力情况、周期、振型、滞回特征、骨架曲线、延性及刚度等性能。 对模型进行了模态分析,主要分析了前六阶振型。谐响应分析分析其在X轴方向水平荷载激励下的位移时间历程曲线。所得到数据可知曲线中判断位移在频率6.9-7.8的时候位移值往往偏大且易产生共振。 在相同的控制因素下,单独提高砌块强度等级会增大墙体滞回环的面积,也就是说墙体的耗能能力也在增加其极限荷载也得到了大幅增加;当轴压比得到提高时,试件的极限承载能力有所提高,滞回环面积变化不明显。当单独提高芯柱-构造柱混凝土强度时,墙体的滞回环面积得到显著提升。 骨架曲线在形态上十分很接近,发展趋势也是相似的,只是在极限荷载数值及下降段的特征有所不同。在相同的条件下,当芯柱-构造柱的混凝土强度等级从C35提升到C45时,墙体的极限荷载提高了约25%,屈服荷载提高了约15%。在相同条件下单独提高砌块强度,对其提升极限荷载等影响比较有限。 经过比较分析不同的砌块强度、不同的芯柱-构造柱混凝土强度以及不同轴压比作用下延性的变化,得出单独提高墙体轴压比或砌块强度可以提高墙体的延性,当砌块强度从MU20提升到MU30时,墙体的延性系数提高了24%。但其作用没有提高芯柱-构造柱混凝土的强度级大。芯柱与构造柱、圈梁共同作用构成墙体的约束体系提高墙体的延性与耗能能力。