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钢筋混凝土框架“强柱弱梁”设计的概率分析

作　者: 夏倩
导　师: 姚继涛
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 框架结构 延性设计 功能函数 柱端弯矩增大系数 强柱弱梁 可靠度指标
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 183次
引　用: 1次
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内容摘要


“强柱弱梁”是保证钢筋混凝土框架结构延性的重要措施之一,目前大多数设计方法是建立在工程经验基础上。部分学者在评价目前设计方法过程中,发现其在概念上存在明显的不足。本文结合概率理论和结构可靠度理论,重点研究现行国家标准GB50011-2001的钢筋混凝土框架结构“强柱弱梁”的设计方法,目的是明确目前“强柱弱梁”设计方法所隐含的保证概率,并根据分析结果提出改进钢筋混凝土框架结构“强柱弱梁”设计方法的建议。论文的主要研究工作和成果包括:（1）阐述了钢筋混凝土框架结构可靠度分析概况及延性抗震设计方法,对比分析国家标准GBJ11-89和GB50011-2001中的钢筋混凝框架结构的延性设计方法。（2）提出钢筋混凝土框架结构的“强柱弱梁”的概率分析方法。在“强柱弱梁”设计基础上,建立了具有工程实际意义的“强柱弱梁”的功能函数,各影响因素的概率分布及统计参数通过概率运算来确定,本文以可靠指标度量框架结构“强柱弱梁”的保证概率。（3）本文分别对住宅和办公楼两种情况进行分析,并研究了对框架结构“强柱弱梁”可靠指标的影响因素,主要有:柱端弯矩增大系数ηc、实际抗弯承载力与计算抗弯承载力的比值α、活荷载与恒荷载标准值的比值ρ1、地震作用标准值与重力荷载代表值的比值ρ2等。（4）运用校准法,通过综合评价,明确目前框架结构的“强柱弱梁”设计方法所隐含的可靠度水平,并提出抗震等级分别为一、二、三级框架结构的“强柱弱梁”设计的相应的目标可靠指标,为进一步的概率分析提供控制目标。（5）通过对可靠指标的考核,指出目前“强柱弱梁”设计方法的不足,根据所提出的目标可靠指标,分别提出一、二、三级框架结构的柱端弯矩增大系数的建议值。论文用以分析钢筋混凝土框架结构的“强柱弱梁”的概率分析方法克服了以往分析方法的不足;目标可靠指标的提出明确了框架结构“强柱弱梁”设计的概率控制标准,据此弯矩增大系数建议值的提出也可为我国相关标准规范的修订提供一定得参考。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 引言  9-10
  1.2 结构可靠性理论的发展概况  10-11
  1.3 钢筋混凝土框架柱的可靠性分析  11-12
  1.4 结构抗震设计概述  12-13
  1.5 本文的主要工作  13-14
第2章 钢筋混凝土框架柱的延性设计  14-17
  2.1 结构抗震设计的延性思想  14
  2.2 新旧建筑抗震设计规范对比  14-16
    2.2.1 建筑抗震设计规范(GBJ-89)关于梁抗弯的设计  14-15
    2.2.2 建筑抗震设计规范关于梁抗弯的设计  15
    2.2.3 新旧建筑抗震设计规范关于柱端设计值调整的对比  15-16
  2.3 目前关于"强柱弱梁"设计的分析方法  16
  2.4 小结  16-17
第3章 钢筋混凝土框架"强柱弱梁"设计的概率分析  17-50
  3.1 结构可靠度的基本分析方法  17-18
    3.1.1 结构的功能函数和极限状态  17-18
    3.1.2 结构可靠度和可靠指标  18
  3.2 框架结构"强柱弱梁"的极限状态方程  18-27
    3.2.1 功能函数及各基本变量的含义  18-19
    3.2.2 各基本变量的概率分布及参数  19-27
  3.3 钢筋混凝土框架"强柱弱梁"设计的概率分析  27-49
    3.3.1 钢筋混凝土框架"强柱弱梁"概率分析的步骤  27-28
    3.3.2 钢筋混凝土框架"强柱弱梁"概率分析的结果  28-39
    3.3.3 活载与恒载效应比值ρ_1对框架结构"强柱弱梁"设计的影响  39-47
    3.3.4 一级抗震等级、9度设防烈度区的框架结构"强柱弱梁"概率分析  47-49
  3.4 小结  49-50
第4章 现行规范"强柱弱梁"设计方法的评价  50-58
  4.1 关于框架结构"强柱弱梁"设计的分析评价  50-56
  4.2 关于框架结构柱端弯矩增大系数的修改意见  56
  4.3 小结  56-58
第5章 结论与建议  58-60
  5.1 结论  58-59
  5.2 建议  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
攻读硕士期间发表的论文  63

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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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