随着我国墙体改革、建筑节能等相关政策的推行,开发新的住宅结构体系成为工程界首要任务之一。在此情况下,本文基于普通剪力墙的概念,提出了一种新型的住宅体系—免拆模薄壁剪力墙复合体系,旨在探索一种能替代传统的砖混结构的建筑体系。这种剪力墙即保持了普通的钢筋混凝土剪力墙很强的抗震性能,又克服了普通钢筋混凝土剪力墙自重大、刚度大、地震作用大等缺点。针对城镇和农村建筑的特点,将这种体系用于小高层住宅房屋,可以减轻自重,减小刚度,降低地震作用,节约材料,并且节能效果好,降低了房屋的综合经济指标。 本课题为该剪力墙体的抗震性能试验研究及非线性有限元分析,本文主要从以下三个方面进行了研究: (1)对不同厚度的试件进行了低周反复水平加载试验,观察了墙体的整个破坏过程,得到了荷载—位移滞回曲线,通过试验数据了解了墙体的强度、变形和能量的特性:开裂荷载、屈服荷载、极限荷载,恢复力模型,刚度退化,耗能系数,以及延性情况。 (2)在试验的基础上,将试验手段和有限元数值理论分析结合起来,利用有限元程序ANSYS对其中的一片墙板进行非线性有限元分析,并对前后的承载性能,裂缝发展、应力应变进行了比较和分析。结果表明有限元节点模型分析的荷载一位移曲线和试验测得数据符合良好,选用合理的材料本构模型,利用ANSYS可以较好的模拟试验过程。 (3)对墙体的平面外稳定进行了初步的研究。 试验及分析表明:免拆模薄壁剪力墙体系在墙体单元中使用冷拔钢丝网片作为配筋时,能抑制裂缝的开展,增强墙体的整体性,抗震性能良好,能满足地震区的设计要求,具有广阔的市场前景。