L型高强混凝土砌块配筋带洞墙体动力性能分析

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本文主要对L型芯柱-构造柱组合高强混凝土配筋砌块带洞墙体试件的动力性能进行研究。应用大型有限元分析软件ANSYS建立L型芯柱-构造柱组合高强混凝土砌块配筋带洞墙体的有限元模型,研究墙体在低周往复荷载作用下的动力特性。研究的具体内容是L型芯柱-构造柱组合高强混凝土砌块配筋带洞墙体在低周往复荷载作用下,模型进行参数扩大化分析,考虑不同竖向压应力、不同芯柱-构造柱混凝土强度等级、不同砌块强度等级和洞口尺寸大小等参数对带洞墙体破坏形态的规律性影响,对不同参数下墙体振型、周期、滞回特性、骨架曲线、刚度退化、裂缝开展、延性及耗能能力进行对比,得出不同参数对墙体各个特性的影响规律。首先,本文通过建立杨文辉一字型混凝土砌块配筋带洞墙体的有限元模型,对其进行模态分析、谐响应分析以及低周往复加载伪静力分析。将模拟值与试验值进行对比,验证ANSYS分析方法的可靠性。通过相同建模方式建立L型芯柱-构造柱组合高强混凝土配筋砌块带洞墙体有限元模型,进而进行墙体的模态分析和谐响应分析。墙体模态分析主要是得出墙体具有代表性的前20阶频率以及前6阶振型。结构进行谐响应分析是为了得到各个频率下的应力值,即应力-频率曲线,从而得到曲线中的应力“峰值”,此峰值即为墙体容易产生共振的相应频率值。从墙体滞回曲线和骨架曲线可以看出开洞洞口越大,墙体的极限承载力越小,且影响显著。墙体所受竖向压应力越大,其极限承载力越大。提高芯柱混凝土强度等级和砌块强度等级均能提升墙体极限承载能力,但前者作用较大,后者作用较小。墙体的粘滞阻尼系数随竖向压应力的增加而增大;当芯柱-构造柱混凝土强度和砌块强度等级增大时,墙体的粘滞阻尼系数也随之增大;提高材料的强度等级也可使墙体承受荷载能力和能量耗散能力增强。由延性比可知,竖向压应力越大,墙体延性比越大,但竖向压应力提高到一定值后,对墙体延性比提高作用逐渐减弱。提高芯柱-构造柱混凝土强度等级和砌块强度等级均能使墙体延性增强,但前者增强作用明显。无洞墙体对提升墙体延性效果明显,洞口越大,墙体的延性越差。
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