20、轴对称带穹顶圆柱钢筋混凝土墙计算与天然纤维增强复合材料力学性能综述

轴对称带穹顶圆柱钢筋混凝土墙计算与天然纤维增强复合材料力学性能综述

1. 轴对称圆柱钢筋混凝土墙分析

在建筑结构中，轴对称圆柱壳结构（即圆柱墙）常与其他壳结构构件一同构建，如与穹顶、基础板等组合。对这类结构的分析和设计，有着重要的研究意义。

1.1 圆柱墙分析相关研究基础

壳结构是一种曲面薄板，其厚度相较于其他尺寸和曲率半径较小，广泛应用于礼拜场所、水坝、水箱等不同结构系统。在分析圆柱壳墙的小单元平衡方程时，得到的微分方程解包含四个积分常数，这些常数取决于圆柱墙的支撑条件。

在分析弹性地基上的梁时，Winkler提出的土壤模型具有重要意义。该模型认为地板由无数相互独立的弹簧组成，土壤上的反作用力与梁在该点的位移成正比，比例等于弹性弹簧的弹簧系数，且假设受载变形的元素在卸载后会恢复原状。不过，在确定弹性地基上梁的位移方程中的四个积分常数时，若存在均布荷载、不连续荷载或集中荷载（如单个荷载或力矩），计算会有困难，因为积分系数会随荷载的不连续性而变化。针对此问题，Umansky开发的初始参数法和Hetenyi开发的叠加法是常用的解决方法。

Bilington利用弹性地基上梁的相似性，对轴对称圆柱墙进行分析，使用灵活性方法针对不同支撑条件的圆柱墙及连接在墙上的结构构件进行研究。

1.2 基于灵活性理论的圆柱墙分析

对于固定支撑条件下的圆柱墙，应用力法进行分析。首先，考虑固定支撑条件，需写出两个兼容性方程来求解侧向（X1）和旋转（X2）冗余力：
[D_{10} + F_{11}X_1 + F_{12}X_2 = 0]
[D_{20} + F_{22}X_2 + F_{21}X_2 =