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钢管混凝土柱—型钢混凝土梁混合框架抗震性能分析

作 者: 马畅
导 师: 余志武;王海波
学 校: 中南大学
专 业: 土木工程
关键词: 钢管混凝土 型钢混凝土 塑性铰 静力弹塑性 动力弹塑性 抗震性能
分类号: TU398.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


新型铁路站房一般采用混合结构体系,既有钢结构和钢筋混凝土结构,也有钢和混凝土的混合结构。本文研究的钢管混凝土(CFST)柱—型钢混凝土(SRC)梁混合框架是一种新型、高效、节能、经济的结构体系,已经被广泛地运用于新型站房结构中。本文所做的主要工作和取得的研究成果如下:(1)基于平截面假定,采用分层法,对型钢混凝土截面进行划分,编制matlab程序实现从材料到截面的模型转变,并考虑粘结滑移,得到基于材料的型钢混凝土梁恢复力模型;根据韩林海钢管混凝土压弯构件理论,得到基于截面的钢管混凝土柱恢复力模型;(2)选取一榀单跨框架,施加位移控制的低周往复荷载,对比自定义塑性铰模型与纤维模型的差异,验证本文自定义塑性铰的精确性;(3)对于本文CFST柱—SRC梁混合框架,比较其在不同线刚度比下的塑性铰情况,得到合理的梁柱线刚度比;(4)采用静力弹塑性动力弹塑性分析法,对本文CFST柱—SRC梁混合框架进行大震下抗震性能分析。楼层层间位移角符合抗震规范要求,梁的塑性铰发展较好,满足“强柱弱梁”的规范要求。该结构能够满足“大震不倒”的设防要求,且结构处于“立即使用”状态,具有良好的抗震性能;(5)在不同地震波加速度下,对静力弹塑性和动力弹塑性结果进行分析比较。对于本模型,采用动力时程时顶点位移和层间位移角较大。两种分析方法计算结果存在一定的差异,随着地震波加速度的增加,两种方法计算结果的离散程度也越来越大,对于设防烈度较低的地区,静力弹塑性结果虽偏小但仍较为精确,可认为是安全的。对于设防烈度较高的地区,静力弹塑性结果偏于不安全,需进行动力时程验算或对静力弹塑性结果进行修正;两种分析方法的塑性铰数量大体相当,出现的先后顺序基本相同,分布也基本相似。

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 其他组合结构
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