框支短肢剪力墙结构转换梁受力性能分析

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短肢剪力墙高层住宅由于各单元的采光通风良好、平面布置灵活,且室内不外露梁柱,因而受到了业主的普遍青睐。在实际工程中,有的时候需要将短肢剪力墙小开间住宅楼的底部一层或数层用作大空间的公共用房,因此需要设置转换层来衔接上下结构,工程中最常用的形式是梁式转换,于是就形成了框支短肢剪力墙结构体系。目前,工程界对这种结构体系的理论研究尚不完善,对转换梁受力性能的研究也不够深入。本文通过对钢筋混凝土框支短肢剪力墙结构的整体模型和构件模型进行分析,重点研究了其中的关键构件——转换梁的受力性能。主要有以下几个方面的内容:1、利用建筑结构分析与设计软件ETABS对某一典型的框支短肢剪力墙结构进行反应谱分析,得出布置在跨中的墙肢使得转换梁在竖向荷载作用下跨中位置出现较大正弯矩;布置在梁端的墙肢使得转换梁在竖向荷载和水平荷载作用下墙肢下方梁段范围内均出现较大剪力;虽然短肢剪力墙的墙肢较短,但是转换梁与墙肢仍然具有较好的共同工作性能;随着转换梁上方墙肢截面高度和厚度的增加,这种共同工作性能加强。2、利用通用有限元分析软件ANSYS对转换梁在竖向荷载作用下的应力分布和变形特点进行分析,得出上部墙体洞口宽度较大时,转换梁在竖向荷载作用下的应力分布更接近普通框架梁;随着洞口宽度的减小,上部墙体的竖向传力拱的作用逐渐加强,墙肢与转换梁的共同工作性能也有所加强,转换梁的受弯变形加剧。3、利用通用有限元分析软件ANSYS分别对不同转换梁刚度、配筋率和配箍率的模型进行单调加载模拟试验,得出随着转换梁刚度的减小,其承载力有所降低,但是延性大大改善;随着转换梁配筋率的增大,其承载力有所提高,但是变形能力大大降低;随着转换梁配箍率的增大,其承载力和变形能力均有所提高。本文所做工作旨在通过研究各种参数的改变对转换梁受力性能的影响,为今后的研究和设计工作提供一定的参考。
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