内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙结构非线性有限元分析的开题报告.docx

内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙结构非线性有限元分析的开题报告

开题报告

题目：内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙结构非线性有限元分析

一、研究背景和意义

剪力墙作为结构体系的一种常见方案，具有良好的受力性能和抗震性能，并且施工简单，易于标准化生产，广泛应用于建筑业中。而传统的剪力墙结构存在的一些问题，比如面积相对较大、砼的浪费等，也制约着其发展。近年来，型钢混凝土（SC）结构作为新型钢混凝土结构体系，已经迅速发展，具有很好的经济性、抗震性、节约施工周期和节约资源等优势。结合型钢混凝土技术的倾角加固技术，可以进一步提高SC剪力墙的抗震性能和经济性，且构造简单，符合现代化建筑的需求。

为了更好地发挥型钢混凝土结构的优势，本研究将在传统的型钢混凝土剪力墙结构中，采用内置斜撑方案，以提高其整体抗震性能。但是，内置斜撑方案会增加结构的非线性行为，需要进行一定的分析。

二、研究内容和方法

本研究旨在采用非线性有限元分析方法，对内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙进行研究，主要研究内容包括：

1.建立内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙有限元模型；

2.在OpenSees中建立结构的初始刚度和材料本构关系；

3.进行静力荷载和地震荷载的非线性有限元分析，分析结构的受力和变形特征；

4.分析内置斜撑对结构性能的影响，以及可能存在的性能问题。

本研究采用的主要方法包括有限元分析方法和数值计算方法，针对斜撑造成的非线性行为，采用了分段分析的思想，对分段构件进行子结构分析。

三、预期结果

通过本研究，可以得到内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙结构的抗震性能、受力性能和变形特征，以及内置斜撑对结构性能的影响。同时可以揭示可能存在的性能问题，并提出相应的加固和改进措施，以提高结构的抗震性能和经济性。

四、研究进度安排

本研究的进度安排如下：

1.文献调研阶段。阅读相关的文献和资料，掌握短肢剪力墙的基本原理和型钢混凝土技术的发展现状，深入了解内置斜撑方案的研究现状和进展，为后续研究提供基础和理论依据。

2.建模与参数确定阶段。在ANSYS中建立内置斜撑的型钢混凝土短肢剪力墙有限元模型，并确定材料参数和本构关系，以及结构的初始刚度。

3.静力分析阶段。进行静力荷载和地震荷载的非线性有限元分析，在分析过程中检查和调整结构参数和材料参数。

4.动力分析阶段。采用earthquake插件进行地震荷载动力分析，并比较静力分析和动力分析的结果，进一步验证有限元模型的可靠性和有效性。

5.结果分析和讨论阶段。分析内置斜撑对结构性能的影响，并探讨可能存在的性能问题，提出加固和改进措施。

6.撰写毕业论文阶段。

预计本研究的完成时间是一年。