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随着社会的发展和人们生活的需要,建筑的高度越来越高,各种高层建筑结构体系得到了广泛的应用和发展。短肢剪力墙结构体系是一种用于高层建筑的特殊剪力墙结构,近年来,这种结构体系在工程实际中特别是小高层住宅中得到了广泛的应用,但对它的理论研究还很有限,新的《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)也是第一次提到它。因此,对这种体系进行深刻的理论分析和系统研究是很有必要的。影响短肢剪力墙受力性能因素有很多,如配筋率、砼强度等级、肢厚比、轴压比、连梁跨高比等,对这些因素进行研究,弄清各因素的影响程度及规律,对我们深刻理解短肢剪力墙的性能,以便更好的推广使用这一结构体系都很有必要。而且,通过对短肢剪力墙受力性能及动力性能的研究,可以完善设计理论以及规范关于短肢剪力墙结构的规定,指导设计出安全、经济、适用的短肢剪力墙结构。本文研究的主要内容有:
(1)总结短肢剪力墙结构应用范围、历史现状、存在问题以及发展趋势。
(2)本文对短肢剪力墙的整体性系数和肢强系数进行了分析介绍,对短肢剪力墙结构计算方法进行了研究。按平面框架结构采用壁式框架D值法和按联肢剪力墙采用微分方程法进行计算,并通过实例分析,比较了这两种方法和有限元法在短肢剪力墙结构侧移计算中的结果。
(3)按照计算机仿真原理的思路,采用大型有限元软件ANSYS来实现短肢剪力墙结构受力及位移分析研究的仿真,并对结果进行比较分析,得出配筋率及砼强度等级等相关因素对短肢剪力墙结构的力学性能影响规律。
(4)应用高层建筑结构设计软件SAYWE,通过对一栋实际工程分别采用短肢剪力墙结构及普通剪力墙结构布置分别进行计算分析,对计算结果进行对比分析,对短肢剪力墙结构体系的动力特性进行了研究。
(5)对短肢剪力墙结构设计提出建议。