单跨配筋砌体框支转换梁的有限元分析.pdfVIP

第24卷第4期 广东工业大学学报 Vo1．24 No．4 2007年 l2月 Journal of Guangdong University of Technology December 20o7 单跨配筋砌体框支转换梁的有限元分析 郭远翔，蔡 健，侯胜利，潘东辉 (华南理工大学建筑学院，广东广州510640) 摘要：针对常用材料和构件几何尺寸进行正交设计，用三维实体单元建立单跨配筋砌体框支转换梁结构的三维实 体分析模型，运用ANSYS程序对其进行有限元分析，得到设计控制截面的内力数据并进行了直观分析和方差分 析，摸清配筋砌体框支转换梁结构的受力特点和影响内力的主要因素，由回归分析给出内力近似计算公式． 关键词：配筋砌体；框支转换梁；正交设计；有限元分析 中图分类号：TU375．1 文献标识码：A 文章编号：1007—7162(2007)04-0095-05 配筋砌块砌体剪力墙结构是指由预制的空心砌 块用专用砂浆砌筑成墙体，在墙体的竖向孔洞内配 置竖向钢筋，水平凹槽或水平灰缝内配置水平钢筋， 然后往墙体的孔洞内浇灌细石混凝土形成的砌体剪 力墙结构¨J．它是一种强度高、延性好，受力性能类 似钢筋混凝土剪力墙结构的完整结构体系，在美国 等发达国家得到广泛应用 』，亦是我国大力推广 的结构体系之一．配筋砌块砌体框支转换梁结构是 在其基础上，取消首层的部分墙体，代之以混凝土框 架，支承起上部墙体，从而形成较大的底部空间．此 种结构在临街的商店一住宅、商店一旅馆建筑中有 l 着较好的应用前景． 图1计算模型示意图 目前，由于该种结构应用历史较短，国内的相关 研究还不充分．为方便工程设计和结构体系的推广， 2 应力分布规律 本文拟对单跨配筋混凝土砌块砌体框支转换结构进 根据图1建立大量有限元模型，应用ANSYS软 行有限元分析计算，以得到转换梁及上部墙体的应 件对其进行分析(用8结点实体单元模拟混凝土梁 力分布规律．在分析相应内力数据后，给出转换构件 柱和砌体墙体)，以了解其在竖向荷载作用下的应 控制截面的内力近似计算公式，可为设计人员提供 力应变分布规律．当构件混凝土采用C40、芯柱 昆凝 相关参考． 土为Cb30、混凝土砌块为MU15、砂浆为Mbl5、Hc = = 4 200 mm、h b =800 mm、bb：400 mm、hb=800 1 计算模型 。 inln时，上部墙体及转换梁的应力等位线分布如图2 构件参数确定是模拟商店一住宅楼，采用常用 所示． 材料和几何尺寸，考虑底层框架及梁净跨范围高度 从图2(a)可以看出，转换梁跨中上部墙体处于 的墙体，取一个开间的受荷范围作为计算单元，计算 明显的受压应力状态，上部墙体作为转换梁受压区 简图如图1所示．墙顶作用有竖向单位面荷载，框支 的一部分与转换梁一起抵抗