預(yù)制混凝土裝配式剪力墻抗剪機理研究.pdf

1、預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點：構(gòu)件定型，便于工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量有保證；現(xiàn)場濕作業(yè)少，模板和支架的周轉(zhuǎn)利用率高，施工方便，工期短；減輕了對周圍環(huán)境影響，符合國家低碳環(huán)保的相關(guān)政策；減少運輸資源和勞動力資源投入，改善勞動力資源短缺的局面。
　　本文在廣泛閱讀國內(nèi)外有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，完成了六片不同尺寸或配筋的預(yù)制剪力墻試件的單向加載試驗，并以通用有限元分析軟件ABAQUS和ANSYS為主要工具，對預(yù)

2、制剪力墻試件分別進行了全過程受力分析和漸進拓撲優(yōu)化分析。完成的主要工作有：
　　(1)完成了六片不同尺寸或配筋的預(yù)制剪力墻試件的單向加載試驗，對試驗現(xiàn)象進行了描述，對試驗的數(shù)據(jù)進行了整理。分析了試件的裂縫分布特點、荷載位移曲線特點、傳力路徑、應(yīng)變發(fā)展規(guī)律、連接的可靠性等情況，為剪力墻的抗剪分析提供依據(jù)。
　　(2)采用通用有限元軟件ABAQUS，考慮新舊混凝土結(jié)合面之間的接觸，建立了試件的計算分析模型，并對試件進行了單向加載

3、全過程仿真分析，在此基礎(chǔ)上將變形、鋼筋應(yīng)力、裂縫分布狀況、破壞模式等與試驗試件進行了對比，并對造成兩者差異的原因進行了初步分析。
　　(3)借助STM模型的思想進行剪力墻的抗剪分析，采用通用有限元軟件ANSYS的APDL語言，結(jié)合漸進拓撲優(yōu)化的概念和方法，編制程序?qū)袅Y(jié)構(gòu)進行拓撲優(yōu)化，確定STM模型初步構(gòu)型；根據(jù)試驗和ABAQUS分析結(jié)果，將初步構(gòu)型精細化，提出適合設(shè)計的STM模型；闡述剪力的傳遞路徑及每根桿件的意義；確定ST

4、M模型的強度驗算方法：依據(jù)最終的STM模型推導(dǎo)抗剪簡化設(shè)計計算公式。
　　研究結(jié)果表明，采用新型連接方式的剪力墻裂縫主要集中在受拉側(cè)中點和受壓側(cè)角部連線的下方，預(yù)制孔道頂部處為剪力墻的薄弱截面，最終破壞時底部坐漿處未形成貫通裂縫。預(yù)制剪力墻連接部位可靠，并未發(fā)生鋼筋拔出或嚴重滑移的現(xiàn)象。剪力墻試件屈服荷載較大，由屈服階段到極限階段需要經(jīng)歷較長的過程，且荷載超過峰值后，承載力下降緩慢。拓撲優(yōu)化方法概念清晰，思路明確，用于構(gòu)建復(fù)雜模型