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轻钢加层结构的地震反应分析与研究

作　者: 骆甜
导　师: 陈道政
学　校: 合肥工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土框架轻钢加层地震反应有限单元法 ANSYS
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 207次
引　用: 8次
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内容摘要

钢筋混凝土多层框架房屋采用轻钢结构进行加层后，结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等都发生了变化。仅对加层部分结构进行计算分析是不安全的，应进行结构的整体分析。本文在总结了轻钢加层结构的各种形式和分类后，对钢筋混凝土多层框架房屋加层结构进行了地震反应分析。本文利用有限元分析软件ANSYS对原二层、三层、四层框架分别加一层、二层轻钢结构所组成的轻钢加层结构进行了地震反应分析，考虑轻钢加层后整体结构阻尼比的变化，得到了在多遇地震作用下的结构的变形、位移、层间位移角、层间剪力等参数。分析结果表明：多层框架结构加一层轻钢时，加层部分鞭梢效应现象不明显；当加两层轻钢时，则加层第一层成为明显薄弱层，需进行抗震验算；加层较多时，需要考虑结构高阶振型的影响。研究验证了多层框架轻钢加层的可行性，获得了轻钢加层结构的受力和变形规律，为轻钢加层结构的设计提供了一些理论参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-22
  1.1 概述  12
  1.2 加层形式的分类  12-15
    1.2.1 直接加层类  12-14
    1.2.2 外套加层类  14
    1.2.3 室内增层类  14-15
    1.2.4 地下增层类  15
  1.3 国内外加层改造应用及研究现状  15-19
    1.3.1 国外应用概况  15-16
    1.3.2 国内应用概况  16-18
    1.3.3 轻钢加层结构的试验研究  18-19
  1.4 轻钢加层结构的优缺点及可行性分析  19-20
  1.5 本文的主要研究内容  20-22
第二章结构地震反应分析方法  22-32
  2.1 结构地震反应分析方法  22-29
    2.1.1 底部剪力法  22
    2.1.2 振型分解反应谱法  22-28
    2.1.3 时程分析法  28-29
  2.2 轻钢加层结构阻尼比的取值  29-32
    2.2.1 粘滞阻尼与复阻尼  30
    2.2.2 瑞雷阻尼理论  30-31
    2.2.3 轻钢加层结构阻尼比的取值  31-32
第三章轻钢加层结构地震反应分析  32-57
  3.1 有限元理论及分析方法  32-37
    3.1.1 有限元理论  32-34
    3.1.2 有限元分析方法  34-37
      3.1.2.1 模态分析方法  34-35
      3.1.2.2 谱分析方法  35-37
  3.2 本文研究对象概述  37-38
    3.2.1 原结构与加层结构概况  37-38
    3.2.2 分析计算基本资料  38
  3.3 “2+1”和“2+2”结构地震反应分析  38-43
    3.3.1 空间三维有限元模型  38
    3.3.2 结构自振特性分析  38-41
    3.3.3 反应谱分析  41-43
  3.4 “3+1”和“3+2”结构地震反应分析  43-48
    3.4.1 空间三维有限元模型  43-44
    3.4.2 结构自振特性分析  44-46
    3.4.3 反应谱分析  46-48
  3.5 “4”、“4+1”和“4+2”结构地震反应分析  48-53
    3.5.1 空间三维有限元模型  48-49
    3.5.2 结构自振特性分析  49-50
    3.5.3 反应谱分析  50-53
  3.6 结果比较分析  53-57
    3.6.1 “2+1”、“3+1”、“4+1”结构比较分析  53-54
    3.6.2 “2+2”、“3+2”、“4+2”结构比较分析  54-55
    3.6.3 “2+2”、“3+1”、“4”结构比较分析  55-57
第四章轻钢加层结构的应用技术分析  57-66
  4.1 轻钢加层结构的基础处理  57-58
    4.1.1 原有地基的利用  57-58
    4.1.2 地基基础加固处理  58
  4.2 轻型材料在加层中的应用  58-60
    4.2.1 钢丝网架水泥轻质夹芯板  58-59
    4.2.2 彩钢夹芯板  59
    4.2.3 压型钢板组合楼板  59-60
  4.3 构造与节点设计  60-64
    4.3.1 加层部分与原框架的连接措施  60-63
    4.3.2 轻型围护结构的连接措施  63-64
  4.4 施工中应注意的问题  64-66
第五章结论与建议  66-68
  5.1 主要结论  66-67
  5.2 进一步研究的建议  67-68
参考文献  68-69

轻钢加层结构的地震反应分析与研究

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