短肢剪力墙抗扭性能的非线性有限元分析

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短肢剪力墙作结构是介于异性柱框架结构和一般剪力墙结构之间的一种新型结构体系,这种结构形式使建筑取得了良好的功能效果。但是,短肢剪力墙结构的抗扭性能及附加扭转对构件承载能力的影响问题,目前尚缺少深入的研究。围绕上述目标,本文主要完成了以下工作:(1)概括了钢筋混凝土结构受扭的破坏形态、工作机理和计算模式。在此基础上探讨了T形截面短肢剪力墙的破坏形态和计算模式。(2)叙述了钢筋混凝土非线性有限元理论。根据本文研究目的,混凝土采用的是塑性损伤本构模型,单元选取C3D8R单元(8节点六面体线性减缩积分单元),破坏准则为考虑一定静水压力的Drucker-Prager双参数强度准则;钢筋选用的是理想弹塑性模型,单元选用T3D2(两节点线性三维桁架单元)。(3)使用ABAQUS对普通钢筋混凝土T形受扭构件进行有限元分析,验证其可行性。在此基础上,对短肢剪力墙T形构件进行了弹塑性分析,探讨了短肢剪力墙T形纯扭构件的受力变化过程,指出了薄弱区的位置,根据荷载―位移曲线进行了抗扭性能分析;在纯扭构件研究的基础上,探讨了轴压力、弯矩以及轴压力和弯矩共同作用下对T形短肢剪力墙受扭构件抗扭性能的影响,得出了各自的荷载―位移曲线,并对其进行了分析。(4)使用ABAQUS对水平荷载沿工程轴作用的T形短肢剪力墙进行了弹塑性分析。结果表明:附加扭转对构件承载力的影响较小,可直接依据抗弯和抗剪理论进行构件的截面承载力设计。
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