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基于连梁跨高比剪力墙结构抗震性能分析与设计探讨

作　者: 昂飞
导　师: 王章虎
学　校: 合肥工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 高层建筑 连梁 跨高比 反应谱分析 静力弹塑性分析
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
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内容摘要


本文通过有限元软件并结合相关规范对不同跨高比连梁模型进行反应谱分析和静力弹塑性分析，并分别从结构层中连梁比例、结构层数两个方面来研究连梁给结构带来的影响。首先，通过建立两种不同跨高比连梁整体模型，进行反应谱分析，并从内力、变形和动力特性三个方面研究不同跨高比模型的弹性行为；其次，通过建立不同跨高比连梁双肢剪力墙模型，进行Pushover分析，并从结构性能点、层间位移角和塑性铰等方面研究不同跨高比模型的弹塑性行为；最后，通过建立不同比例、不同层数连梁模型进行相关的反应谱和静力弹塑性分析，研究不同比例、不同层数连梁模型的结构响应。通过本文的分析研究，可以得到：改变连梁截面高度和改变剪力墙洞口宽度实现不同跨高比连梁模型，相关的性能反映两种方式在一定范围内差异不大，超过这一范围改变连梁截面高度可以更好、更快的控制结构的性能。通过不同跨高比连梁剪力墙结构的分析，可以得到，对于弱连梁模型结构延性好，较早进入塑性阶段，但结构极限承载能力较低，刚度退化现象较为严重；对于强连梁模型结构抗侧能力好，极限承载能力高，整体性好，但延性较差，实际情况中要根据需要来确定连梁跨高比。对比不同比例连梁模型，分析可以得到，控制结构两端连梁刚度对结构影响较大，当结构层中连梁比例超过20%，相应的影响趋势在变小。对比不同层数连梁模型，分析可以得到，弱连梁模型延性较好，强连梁模型抗力较大，强连梁模型对应结构抗力远高于弱连梁模型，结构层数超过15层时弱连梁对应的抗力下降较快。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-9
目录  9-11
插图清单  11-13
插表清单  13-14
第一章 绪论  14-23
  1.1 问题的提出  14-17
  1.2 研究的目的和意义  17-18
  1.3 连梁跨高比的研究现状  18-21
    1.3.1 国外的研究现状  18-19
    1.3.2 国内的研究现状  19-20
    1.3.3 我国现行规范针对连梁的相关规定  20-21
  1.4 本文主要工作及章节安排  21-22
  1.5 本课题研究思路  22-23
第二章 分析模型与基本理论  23-40
  2.1 有限元软件介绍  23-24
    2.1.1 SAP2000 软件介绍  23
    2.1.2 SATWE 及 PUSH&EPDA 分析模块介绍  23-24
  2.2 有限元分析方法  24-30
    2.2.1 模态分析  25
    2.2.2 反应谱分析  25
    2.2.3 静力弹塑性分析  25-30
  2.3 钢筋混凝土材料本构关系  30-35
    2.3.1 混凝土的本构关系  30-33
    2.3.2 钢筋的本构关系  33-35
  2.4 有限元模型构架  35-40
    2.4.1 SAP2000 有限元模型  35-38
    2.4.2 SATWE 有限元模型  38-39
    2.4.3 PUSH&EPDA 有限元模型  39-40
第三章 不同跨高比连梁剪力墙结构反应谱分析  40-54
  3.1 引言  40
  3.2 改变连梁高度改变跨高比的算例分析  40-46
    3.2.1 算例设计及模型确定  40-42
    3.2.2 结构内力特性分析  42-44
    3.2.3 结构变形特性分析  44-45
    3.2.4 结构动力特性分析  45-46
  3.3 改变剪力墙洞口宽度改变跨高比的算例分析  46-50
    3.3.1 算例设计及模型确定  46
    3.3.2 结构内力特性分析  46-48
    3.3.3 结构变形特性分析  48-49
    3.3.4 结构动力特性分析  49-50
  3.4 两种改变连梁跨高比模型的对比分析  50-52
    3.4.1 结构内力特性对比  50-51
    3.4.2 结构变形特性对比  51-52
    3.4.3 结构动力特性对比  52
  3.5 本章小结  52-54
第四章 不同跨高比连梁剪力墙静力弹塑性分析  54-71
  4.1 引言  54
  4.2 算例设计及模型  54-56
  4.3 静力弹塑性分析  56-69
    4.3.1 结构基底剪力-顶点位移曲线  56-58
    4.3.2 结构性能点分析  58-63
    4.3.3 连梁塑性铰变化分析  63-68
    4.3.4 结构层间位移角分析  68-69
  4.4 本章小结  69-71
第五章 变比例、变层数给结构带来的影响分析  71-92
  5.1 引言  71
  5.2 算例设计及模型  71-72
  5.3 变比例连梁模型数据分析  72-80
    5.3.1 反应谱分析—内力特性分析  72-74
    5.3.2 反应谱分析—变形特性分析  74-75
    5.3.3 反应谱分析—动力特性分析  75-77
    5.3.4 静力弹塑性分析—结构性能点分析  77-79
    5.3.5 静力弹塑性分析—层间位移角分析  79
    5.3.6 静力弹塑性分析—塑性铰变化分析  79-80
  5.4 变层数连梁模型数据分析  80-90
    5.4.1 反应谱分析—内力特性分析  80-82
    5.4.2 反应谱分析—变形特性分析  82-83
    5.4.3 反应谱分析—动力特性分析  83-85
    5.4.4 静力弹塑性分析—结构性能点分析  85-88
    5.4.5 静力弹塑性分析—层间位移角分析  88-89
    5.4.6 静力弹塑性分析—塑性铰变化分析  89-90
  5.5 本章小结  90-92
第六章 研究结论与展望  92-94
  6.1 研究结论  92-93
    6.1.1 课题总结  92
    6.1.2 设计探讨  92-93
  6.2 研究展望  93-94
参考文献  94-97
攻读硕士学位期间发表的论文  97-98

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构 > 抗震结构
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