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在砖墙中设置了圈梁、构造柱,不仅改善了墙体的抗震性能同时也提高了墙体的承载能力。这种加密了构造柱的墙体在现行《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)[1]中称为“组合墙”。目前组合墙的理论研究还很不成熟,现行规范中仅给出了组合墙在竖向力作用下的承载力计算公式。组合墙在静力作用下的力学特性及其动力特性均未做深入研究。这大大妨碍了组合墙的应用。 本文采用大型有限元分析软件ANSYS,对组合墙中构造柱与圈梁构成的节点进行应力分析,回归数值模拟数据并结合已有的实验数据[2],对单层组合墙抗侧移刚度计算公式进行简化。论文主要工作如下: ①在竖向荷载作用下,利用实体单元对组合墙十字节点的应力分布、扩散进行分析;对加密构造柱形成的T形节点的破坏形态、破坏机理、开裂荷载进行分析。 ②非线性有限元分析表明:砌体强度和构造柱间距是影响节点拉应力大小的主要影响因素,混凝土强度影响并不显著。 ③通过梁单元、壳单元的模拟,结合已有的组合墙试验数据,考虑边框约束效应作用,提出了组合墙抗侧刚度简化计算公式。与以往公式相比该公式参数较少、计算简便,且精度能满足工程要求。 ④依据有限元分析得出的节点受力特性,提出组合墙节点构造措施。 本文对组合墙节点应力进行了初步分析,希望为组合墙在多层和高层建筑中的运用打下基础。研究成果无论是在学术研究上还是在工程应用上都有实际意义。