高强混凝土砌块配筋墙体(L型)动力性能分析

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在综述大量国内外关于配筋砌块砌体剪力墙的研究文献及有限元理论的基础上,以大型通用有限元软件ANSYS为工具,建立L型芯柱-构造柱复合高强混凝土砌块配筋墙体的有限元分析模型。主要研究该墙体的动力性能,通过与试验模型对比分析,模型计算结果与试验结果符合较好,证明所建立的高强混凝土砌块配筋墙体模型是可靠的。对混凝土砌块配筋墙体模型进行参数扩大化分析,主要考虑不同竖向压应力、不同芯柱-构造柱混凝土强度等级和不同砌块强度等级等参数。探讨这些参数对混凝土砌块配筋墙体动力性能的影响规律,主要包括对墙体的振型、周期、滞回特性、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能的影响。墙体模态分析中,主要分析了前20阶模态中具有实际意义的前6阶振型。谐响应主要分析在水平往复荷载激励下的位移时间历程曲线,从曲线中判断出墙体在频率14~16时位移值偏大,容易产生共振。通过墙体的滞回曲线和骨架曲线分析看出,在其他参数不变的条件下,随着竖向压应力的增大,极限承载能力提高较为明显,P-△曲线弹性阶段明显增长,曲线斜率变大;其他参数不变的条件下,随着芯柱-构造柱混凝土强度等级的提高,P-△曲线弹性阶段增长,极限荷载有所提高;其他参数不变的条件下,随着砌块强度等级的提高,P-△曲线弹性阶段有所增长,但涨幅不明显,极限荷载提高在5%以内。通过墙体的延性分析看出,其他参数不变的条件下,竖向压应力大的墙体延性较高;随着芯柱-构造柱混凝土强度等级的提高,其他参数不变的条件下墙体延性有明显的增加;随着砌块强度等级的提高,其他参数不变的条件下墙体延性增加不明显。墙体的能量耗散分析可以看出,随着墙体位移的增加,粘滞阻尼系数也随着增大,临近破坏时开始下降。这是由于临近破坏时墙体滑移比较厉害,裂缝间骨料的咬合作用受到一定程度的削弱,墙体的耗能相对减少,因而粘滞阻尼系数有所降低。
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