多层密肋壁板结构受力性能分析及实用设计方法研究

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本文结合密肋复合墙板力学性能试验及整体房屋模型试验,较全面分析研究了多层密肋壁板结构的实用设计方法,为该结构体系的工程应用奠定了理论基础。 文中首先对带边框密肋复合墙板在地震作用下的破坏模式、变形特征、承载能力及刚度进行了综合分析,并与组合砖墙的受力性能进行对比。研究表明:复合墙板在水平地震力作用下,其破坏过程按“填充砌块—肋梁肋柱—外框架”的顺序进行,分级释放能量;试验中墙板大部分发生剪切滑移破坏;墙板的平均抗剪承载力、延性指标、耗能及抗倒塌能力明显优于组合砖墙。 其次,在大比例房屋模型试验的基础上,对多层密肋壁板结构的抗震性能进行了全面分析,并与多层砖混结构进行了对比。研究表明:多层密肋壁板结构房屋以剪切变形为主,破坏过程与单块墙板相似;复合墙板与后浇隐型框架连接成整体结构,协同工作;传统的底部剪力法适用于本结构体系的抗震计算;试验结果还表明,该结构房屋最大承载能力是砖混结构的1.5倍,变形能力是砖混结构的3倍左右,而房屋自重比砌体结构减少1/4以上,地震反应远低于砌体结构。 结合上述试验研究结果及国家现行规范,文中重点对多层密肋壁板结构的实用设计方法进行了研究。提出结构概念设计应遵循的基本原则,包括结构体系的适用范围,房屋层数及高宽比限值,建筑平面及竖向布置要求;给出复合墙板的刚度及承载力实用计算公式,并与试验值进行对比;阐述了多层密肋壁板结构房屋的实用设计方法及设计步骤,并将实际工程作为算例,进行了详细抗震验算。 本结构体系中各受力构件之间的连接构造,是关系到构件及整个结构是否符合理论计算模型、房屋安全可靠性是否得到保证的关键。作者结合自身在试点工程设计、施工中发现的问题,对此进行了较全面的剖析与总结。 最后,本文对本结构体系进行了总体评价,并展望未来,提出相关建议。
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