HR-EPS模塊復(fù)合保溫剪力墻穩(wěn)定性研究.pdf

1、HR-EPS模塊是一種比普通保溫材料更為優(yōu)越的新型建筑材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。因而由HR-EPS模塊構(gòu)成的剪力墻結(jié)構(gòu)體系在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。HR-EPS模塊剪力墻作為建筑圍護(hù)及承重結(jié)構(gòu)，不僅需要滿足保溫節(jié)能要求，還要具備良好的力學(xué)性能，但因芯肋的存在，造成墻體開洞，影響了包括穩(wěn)定性在內(nèi)的力學(xué)性能。本文利用理論計(jì)算與ABAQUS有限元模擬相結(jié)合的研究方法，對該類型剪力墻體系平面外的穩(wěn)定性能進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容和成

2、果如下:
　　1.分析研究單片未開洞普通墻體的穩(wěn)定性能?；趬簵U穩(wěn)定的歐拉公式，建立普通剪力墻軸心受壓和偏心受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算的基本公式，然后對公式內(nèi)的初始偏心距和計(jì)算長度兩個重要參數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:(1)初始偏心距的存在會增大臨界荷載狀態(tài)下的側(cè)向撓度，降低結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性;(2)不同約束下剪力墻的計(jì)算長度不同，導(dǎo)致剪力墻穩(wěn)定性驗(yàn)算公式的表達(dá)形式不同。但是總體而言，剪力墻的穩(wěn)定性應(yīng)優(yōu)先滿足墻體高厚比限值，然后再進(jìn)行墻肢平面外穩(wěn)定性

3、驗(yàn)算。
　　2.HR-EPS模塊剪力墻因洞口的存在，削弱了截面，改變了截面特性，其平面外穩(wěn)定性有別于普通剪力墻。故借助于能量準(zhǔn)則，將截面沿高度方向有變化的墻體利用等效剛度法轉(zhuǎn)換成普通墻體結(jié)構(gòu)，并利用普通剪力墻作為特殊情況進(jìn)行驗(yàn)證。就可以套用普通剪力墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算公式，計(jì)算得到HR-EPS模塊剪力墻失穩(wěn)時的臨界荷載及最大側(cè)向變形，最后對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:(1)由于HR-EPS模塊剪力墻的截面削弱造成平面外抗彎剛度降低，

4、因而其臨界荷載作用下的側(cè)向變形相對增大;(2)相對于矩形洞口，無論剪力墻洞口是扁平還是狹長，其臨界狀態(tài)下的側(cè)向變形都會增大，相應(yīng)的穩(wěn)定性能就會降低。要保證結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性能，在洞口設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量使洞口兩個方向的尺寸相近;(3)剪力墻的穩(wěn)定性隨著高厚比的增大而降低，要保證墻體整體穩(wěn)定，必須對墻體的高厚比加以限制，常用開洞類型的HR-EPS模塊剪力墻的高厚比要限制在25.38以內(nèi)。
　　3.為了驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文利用ABAQ

5、US有限元分析軟件建立了HR-EPS模塊剪力墻的相關(guān)模型，分析洞口大小、形狀、排列方式及高厚比等因素對剪力墻穩(wěn)定性能的影響，并與相應(yīng)的理論結(jié)果進(jìn)行對比，得出如下結(jié)論:(1)利用有限元計(jì)算的墻體在臨界狀態(tài)產(chǎn)生的最大側(cè)向變形與理論公式計(jì)算結(jié)果基本一致，理論公式還是具有一定的可靠性;(2)無論洞口的形狀及排列方式如何，洞口周圍都會出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，且洞口排列越不規(guī)則、兩邊尺寸相差越大，應(yīng)力集中現(xiàn)象越嚴(yán)重;(3)平面外抗彎剛度越小，失穩(wěn)時產(chǎn)生的