中高层密肋壁板结构密肋复合墙体受力性能及设计方法研究

密肋壁板结构具有轻质节能、保温隔声、绿色环保、施工简便、造价低廉等优点,是一种性能优越的新型抗震结构体系。目前,该结构体系在多层及中高层建筑中的理论与应用研究已取得较好的阶段性成果。然而,作为一种新型结构体系,由于复杂的受力特性使其在确定简化计算模型、承载力计算方法等方面仍还存在许多问题。本文以中高层密肋壁板结构的主要受力构件—密肋复合墙体为研究对象,在总结分析已有研究成果的基础上,利用试验手段及数值分析方法,着重对密肋复合墙体在竖向和水平荷载作用下的轴心受压及压、弯、剪复合受力性能、破坏模式、承载力水平、整体结构的工作性能、变形特征、正截面承载力计算等设计计算方法进行了较为深入细致的研究,主要研究内容及成果概括如下: 1.进行了5榀1/2比例单层单跨密肋复合墙体在竖向荷载作用下的抗压试验,研究分析了密肋复合墙体在竖向荷载作用下的受力性能、破坏过程、破坏机理、承载能力及变形性能等;探讨了墙体高厚比、荷载作用方式等因素对墙体轴心受压承载力的影响;分析了肋梁在墙体受压过程中的作用、砌块对墙体抗压的贡献以及轴力在边框柱、肋柱及砌块间的分配特点,为密肋复合墙体轴心受压承载力计算公式的建立提供了可靠的试验数据。 2.对密肋复合墙体在竖向荷载作用下的受力性能进行了线弹性及非线性有限元分析。针对不同分析内容及目的,提出了不同的有限元计算模型,并利用试验数据对计算模型的合理性和精确度进行了验证。在密肋复合墙体线弹性有限元分析中,得出了轴力分配系数的影响因素及不同参数下的轴力分配系数计算结果,为类似复合墙体工程设计提供了参考。在密肋复合墙体非线性有限元分析中,着重对墙体的承载力、稳定性能及其影响因素进行了细致的分析,提出了稳定系数的计算公式,为复合墙体轴心受压承载力计算公式的建立提供了理论依据。 3.进行了两榀1/2比例两层两跨密肋复合墙体在竖向、水平荷载及水平弯矩共同