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考虑节点模型的钢筋混凝土框架抗震性能研究

作　者: 袁军
导　师: 吕大刚
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 梁-柱节点 Joint2D单元 抗剪理论 节点组合体 抗震性能
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 142次
引　用: 1次
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内容摘要


在过去四十年里,国内外学者针对钢筋混凝土框架梁-柱节点展开了大量试验和理论分析,但由于节点核心区受力复杂,多数的研究成果集中在试验和经验公式分析层面。有关梁-柱节点的性能和节点对整体框架的影响正在积极研究当中,但是基于广泛的试验数据在解释影响节点性能的不同因素上仍然存在不足,尤其需要发展一个通用的梁-柱节点模型来描述节点在单调和循环荷载下的反应并预测它的损伤状态。同时基于性能的地震工程分析应该考虑对结构响应有重要影响和贡献的建模细节,考虑梁-柱节点模型即是一个关键的整体建模考虑,即精细化建模需要一个简易、高效的节点单元模型。本文主要对钢筋混凝土框架的梁-柱节点展开数值模拟工作,主要工作内容如下:(1)节点性能和Joint2D单元研究:集中研究了基于OpenSees平台的Joint2D单元,包括节点的内力平衡与传力路径、动力学假设与简化、节点单元方程和广义一维滞回-变形反应材料模型。(2)节点抗剪理论研究:将节点核心区简化为双向配筋的二维非弹性混凝土薄膜单元进行受剪分析,选用了修正斜压场理论(MCFT)、转角软化桁架理论(RA-STM)和固角软化桁架理论(FA-STM)三类有代表性的抗剪理论,且分别进行了剪切块试验的理论验证,同时基于大量试验对三类抗剪理论模型展开综合比较并选择合适的抗剪计算模型。(3)节点组合体试验模拟研究:基于OpenSees平台,对国内外十一个梁-柱节点组合体滞回加载试验进行数值模拟,对Joint2D节点单元进行验证,并综合比较了各类节点模型假设对滞回性能的影响。(4)整体框架地震反应分析研究:选择三条典型地震动对分别考虑节点模型、刚性节点及传统的中心线建模的三、六和十层整体框架结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,同时统计了二十三条地震动时程分析结果,最后比较了增量动力分析的不同节点建模方式的结构抗震性能的差异。

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 框架
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