异形截面构件的正截面承载性能及分类界限研究

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异形柱和短肢剪力墙(本文中统称为异形截面构件)作为新兴的结构形式,目前在理论研究方面尚处在探索、完善阶段。本文基于广西大学前些年对钢筋混凝土不等肢L形截面构件进行的正截面承载力试验研究,选用ANSYS作为非线性分析平台,依据分析的目的选取适当的单元类型、本构关系和破坏准则对该试验的9根构件进行仿真分析,模拟构件的破坏过程,从理论上揭示其正截面的应力应变分布规律,研究构件的破坏形态。研究表明,在轴力和双向弯矩共同作用下,L形截面构件的横截面是符合平截面假定的,截面的中和轴是直线。通过绘制节点的荷载—应变曲线、求解截面承载力、描述构件破坏过程,与试验结果对比,结果表明,两者吻合较好。然后运用不等肢L形截面构件的N-M及M_x-M_y相关曲线研究不同肢长厚比、混凝土强度、荷载角和轴压比对截面承载力的影响。最后利用PKPM建一结构,对肢长厚比为4~8的异形截面构件,分别按异形柱及短肢剪力墙进行分析。研究其在自震周期、顶点位移以及构件端部内力和配筋等方面的差异,以求对异形柱和短肢剪力墙的肢长厚比的合理分类界限作进一步的研究。
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