基于有限单元法的高层住宅剪力墙结构早拆体系仿真研究

作     者：周宁 

作者单位：华北水利水电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨开云

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：高层住宅剪力墙结构 早拆模板支撑体系 数值仿真分析 立杆间距 

摘      要：随着我国经济的高速发展,乡村人口城市化的趋势日益明显,随之而来的就是要解决新增人口的住房问题,这就产生了人口增长与用地紧张的矛盾,而高层住宅剪力墙结构让城市压力得到很好的缓解。现代科学技术的进步日新月异,建筑材料研发、更新不断加快,设计方的设计水平和施工方的施工水平也在不断提高,高层住宅建筑也有了飞速的发展。施工方为了节约自身成本,将自身利益最大化,从占用成本比重较大的早拆模板支撑体系着手,不断的优化拆模时间和支撑杆件间距,用以增大模板体系的循环利用率。本论文结合建业花园2号院3#楼的高层住宅剪力墙结构的工程实际,针对调整支撑立杆间距,总结支撑间距与支撑体系和楼板受力、发生变形之间的数量关系,展开了一系列的工作:(1)查阅大量相关文献并进行总结,找出其对于早拆模板体系研究的贡献,总结现有研究成果中存在的问题;(2)根据相关资料,总结了高层住宅剪力墙结构早拆模板支撑体系力学计算的相关知识,并对有限单元法有了一定的认识;(3)结合实际工程,编制施工方案,自制试验装置,对高层住宅剪力墙结构的早拆模板体系进行监测,获取支撑立杆应力值和荷载值、楼板位移值以及板内钢筋应力值;结合实际施工过程和试验监测数据,指出早拆模板支撑体系的研究重点和实际施工过程中该体系的优点和局限性。(4)结合3#楼的标准层的实际情况,对住宅剪力墙结构进行ANSYS仿真分析。首先根据实际的支撑立杆布置情况建立三维仿真整体式模型,将得到的立杆应力值、荷载值以及楼板变形值与试验结果对比,结合第一层楼板的配筋率调整模型参数,缩小误差,得到最优计算模型;设置不同的立杆间距,归纳总结立杆间距与立杆最大等效应力值、荷载值、支撑最大拉应力值、楼板变形量以及楼板拉应力之间的数量关系,对实际的施工起指导作用。