现浇石膏混凝土网格框架墙体试验研究及有限元分析

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现浇石膏混凝土网格框架结构是一种轻质、高强、节能、抗震的新型结构体系,可建造大开间、灵活划分居室的高层建筑,并且能将脱硫石膏广泛用于建筑领域,变废为宝,实现节能与结构一体化。然而作为一种新型的结构形式,它的受力机理和抗震理论是个系统和复杂的问题,需要进一步的研究与完善。本文针对网格框架结构的主要受力构件—网格框架墙体的承载能力和破坏模式等抗震性能进行了研究,完成的工作和得出的结论如下:  1.通过对三片空网格框架墙体和两片网格内填充现浇石膏墙体的伪静力试验,分析了它们的受力特点、承载能力、刚度、延性及破坏形态等抗震性能,试验结果表明:石膏对于墙体水平承载能力、刚度及延性的贡献是不可替代的,起到第一道抗震防线的作用。  2.对网格框架墙体进行有限元模拟分析,计算得出墙体的极限承载能力、裂缝的形成与发展过程及墙体的破坏形态,并与试验结果进行了对比,二者吻合较好,验证了数值模拟计算的可靠性。  3.利用已验证的有限元计算模型,有针对性改变影响墙体抗震性能的不同控制因素(高宽比、网格划分方式、轴压比和肋梁肋柱配筋率等)进行扩展模拟试验,对各个因素影响墙体承载力及刚度有了规律性认识,高宽比和轴压比对墙体的破坏形态有重要的影响,网格划分方式和肋梁肋柱配筋率对石膏与网格的协同工作性能有重要的影响。
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