簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多半剛接鋼框架內(nèi)填暗豎縫RC墻結(jié)構(gòu)的超強(qiáng)研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多樓板在水平荷載作用下的傳力機(jī)制分析及對(duì)RC框架結(jié)構(gòu)性能的影響研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的破壞模式可分為整體型破壞模式和局部型破壞模式。整體型破壞模式可實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)破壞模式和損傷程度的控制，使其破壞過(guò)程持續(xù)時(shí)間最大化，是理想的破壞模式；相較而言，局部型破壞模式不僅無(wú)法充分利用材料的性能，造成資源的浪費(fèi)；更因其破壞過(guò)程毫無(wú)征兆，極大的威脅業(yè)主的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，避免局部型破壞模式的出現(xiàn)具有重要的工程意義?；诰植啃推茐哪Ｊ降奈：σ约皩?shí)際抗震工程無(wú)法避免的現(xiàn)狀，本文以鋼框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，確定了結(jié)構(gòu)截面剪切和彎曲剛度最佳分布，并提出基于此剛度分布的抗震設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到保證多高層鋼框架結(jié)構(gòu)在地震作用下彈性和塑性層間變形均勻的目標(biāo)。本文主要研究工作及成果如下（1）依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移模式以及多質(zhì)點(diǎn)系模型地震作用的分布形狀，地震作用簡(jiǎn)化為倒三角形分布水平荷載，建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為豎向懸臂桿，分析水平荷載與模型內(nèi)力的關(guān)系，并依據(jù)剪力（彎矩）、剪切（彎曲）變形和截面剪切（彎曲）剛度之間的關(guān)系，確定截面剪切（彎曲）剛度最佳分布。（2）按上述截面剛度最佳分布確定6層框架算例模型的截面剛度，基于結(jié)構(gòu)模型和地震作用的簡(jiǎn)化均與實(shí)際框架結(jié)構(gòu)和地震作用存在差異，因此對(duì)其進(jìn)行剛度修正；利用自編電算程序?qū)ι鲜鏊憷Ｐ瓦M(jìn)行彈性時(shí)程分析，結(jié)果顯示其層間位移角分布均勻。（3）建立12層算例模型，分別采用5種剛度分布；對(duì)其進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，對(duì)比分析其地震作用下的彈性及塑性層間位移角可知，按截面剛度最佳分布的算例模型較其他剛度分布而言，其彈性和塑性層間位移角變化較為均勻。（4）為使得截面剛度最佳分布應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工程，分析框架結(jié)構(gòu)梁柱截面尺寸與截面剛度存在的關(guān)系，建立6、9層算例模型，利用最小二乘法擬合得出框架結(jié)構(gòu)單柱截面面積比和慣性矩比的最佳分布；并提出基于截面剛度最佳分布的抗震設(shè)計(jì)方法。（5）建立10層算例模型，依據(jù)本文提出的框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法確定其梁柱截面尺寸，并通過(guò)分析其靜力推覆分析和動(dòng)力時(shí)程分析的結(jié)果，得出基于截面剛度最佳分布的抗震設(shè)計(jì)方法可保證框架結(jié)構(gòu)在地震作用下彈性和塑性層間位移角分布均勻；對(duì)比模型的側(cè)移剛度與最佳側(cè)移剛度以及模型的層屈服剪力系數(shù)和最佳層屈服剪力系數(shù)，其分布基本一致，驗(yàn)證了本文提出的抗震設(shè)計(jì)方法的合理性和可行性。

簡(jiǎn)介：對(duì)受震建筑進(jìn)行準(zhǔn)確的安全性鑒定可有效提高震后應(yīng)急期間抗震救災(zāi)工作的效率，同時(shí)為震后重建期間安全、經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行房屋加固提供了可靠的基礎(chǔ)信息。目前，地震后建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安全性鑒定工作主要依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，要求鑒定者既要有扎實(shí)的結(jié)構(gòu)工程專業(yè)背景知識(shí)，又要有豐富的地震現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)安全性鑒定經(jīng)驗(yàn)。雖然建筑物震后安全性鑒定已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（地震現(xiàn)場(chǎng)工作第二部分建筑物安全鑒定（GB1820822001可供依據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)也凝結(jié)了我國(guó)眾多相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的寶貴經(jīng)驗(yàn)，但標(biāo)準(zhǔn)中給出的建筑物安全性鑒定方法主要依靠鑒定者對(duì)建筑物宏觀震害現(xiàn)象的觀察和判斷，難以避免由于鑒定者對(duì)宏觀震害現(xiàn)象的理解不同而導(dǎo)致的鑒定結(jié)果偏差，導(dǎo)致鑒定結(jié)論客觀性不足。為解決上述問(wèn)題，本文作者所在的課題組針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，研宄并提出了一套更為客觀和操作性更強(qiáng)的震后安全性鑒定方法。該方法首先通過(guò)大量的試驗(yàn)，建立鋼筋混凝土典型構(gòu)件宏觀損傷現(xiàn)象與損傷指數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上為鑒定者提供典型鋼筋混凝土構(gòu)件的“損傷圖例集”，使得鑒定者可以依據(jù)圖集按圖索驥，采用“損傷指數(shù)”來(lái)為鋼筋混凝土構(gòu)件的損傷打分；隨后，采用簡(jiǎn)單實(shí)用的加權(quán)平均計(jì)算方法，根據(jù)各個(gè)構(gòu)件的損傷指數(shù)，計(jì)算出整體結(jié)構(gòu)的損傷指數(shù)，從而判斷出結(jié)構(gòu)的損傷等級(jí)。本論文研宄作為上述工作的一部分，主要工作如下1基于已完成的典型鋼筋混凝土梁、柱和4榀單層單跨鋼筋混凝土框架分有、無(wú)填充墻，及具有不同形式的填充墻）的擬靜力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用OPENSEES對(duì)上述試驗(yàn)中構(gòu)件和結(jié)構(gòu)建立有限元模型，進(jìn)行其在不同幅值加載位移下的受力分析，將數(shù)值分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，確定或修正有限元模型中的關(guān)鍵參數(shù)，驗(yàn)證數(shù)值分析的可靠性。2以2014年8月3日魯?shù)榈卣鹬邪l(fā)生較嚴(yán)重破壞的龍泉中學(xué)教學(xué)樓為研宄對(duì)象，采用OPENSEES建立有限元模型，輸入距教學(xué)樓最近臺(tái)站的實(shí)測(cè)地震動(dòng)加速度記錄進(jìn)行時(shí)程分析，根據(jù)時(shí)程分析結(jié)果計(jì)算各構(gòu)件的損傷指標(biāo)；并確定由構(gòu)件損傷指標(biāo)量化整體結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)的合理方法。3由于地震現(xiàn)場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性鑒定工作一般緊迫而且工作量巨大，鑒定人員無(wú)法逐一觀察建筑每一個(gè)構(gòu)件的損傷，因此本文研宄了在地震損傷信息調(diào)查不完備的情況下，即基于部分構(gòu)件損傷計(jì)算推出整體結(jié)構(gòu)損傷指數(shù)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)安全性評(píng)定結(jié)果的影響。

簡(jiǎn)介：RC框架剪力墻（框架核心筒）結(jié)構(gòu)具有較好的雙重抗側(cè)特性，其通過(guò)平面內(nèi)樓板連接，表現(xiàn)出良好的協(xié)同工作能力。當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，框架和剪力墻（框架和核心筒）承擔(dān)樓層剪力比值發(fā)生較大變化，且對(duì)于不同剛度特征值結(jié)構(gòu)，其變化差異性較大。高規(guī)814及9111分別對(duì)框剪及框筒結(jié)構(gòu)框架承擔(dān)剪力調(diào)整作出相關(guān)規(guī)定，但此調(diào)整基于大量工程經(jīng)驗(yàn)，其合理性及適用性仍需對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析來(lái)驗(yàn)證。本文首先通過(guò)對(duì)3跨4層鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)的破壞試驗(yàn)進(jìn)行有限元分析，與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證三維虛擬層合退化單元理論及其程序的可行性及適用性。接著，對(duì)三個(gè)相同軸壓比、不同剛度特征值（底層框架承擔(dān)剪力比例分別為21％，17，9）下框架剪力墻有限元結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行改進(jìn)，更為準(zhǔn)確模擬結(jié)構(gòu)真實(shí)受力情況，重新開(kāi)展數(shù)據(jù)后處理分析，深入探究框架剪力墻結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、鋼筋屈服等過(guò)程性破壞形態(tài)、荷載位移關(guān)系、側(cè)移剛度退化規(guī)律及框架與剪力墻剪力分配沿結(jié)構(gòu)高度的變化，并結(jié)合小震、中震、大震情況考慮框架剪力分擔(dān)比例問(wèn)題，給出相關(guān)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)意見(jiàn)。之后，運(yùn)用PKPM軟件建立三個(gè)相同軸壓比、不同剛度特征值（底層框架承擔(dān)剪力比例分別為22，18，10）下30層框架核心筒模型，采用三維實(shí)體虛擬有限元方法對(duì)母體結(jié)構(gòu)底部6層進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元建模，探討框架核心筒在水平荷載作用下極限承載力、層間位移、空間形態(tài)下抗側(cè)剛度退化的情況、框架與核心筒中剪力分配的變化及隨樓層變化的規(guī)律，重點(diǎn)分析底部?jī)蓪咏Y(jié)構(gòu)受力特性，并與規(guī)范列出對(duì)框筒結(jié)構(gòu)樓層框架剪力作出調(diào)整對(duì)比，得出相關(guān)結(jié)論。以上考慮梁板柱墻空間協(xié)同工作的RC框架剪力墻（框架核心筒）結(jié)構(gòu)三維精細(xì)化非線性有限元分析所獲得的結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度退化規(guī)律、水平剪力重分布變化過(guò)程以及二者之間的關(guān)聯(lián)研究；對(duì)應(yīng)不同剛度特征值的RC框架、剪力墻或核心筒在極限荷載作用下的剪力分配比規(guī)律及與現(xiàn)行規(guī)范取值的比較，可為完善RC框架剪力墻（框架核心筒）結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論提借鑒和參考。

簡(jiǎn)介：鋼混框架結(jié)構(gòu)是目前建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)，由于地震作用、施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)不當(dāng)、功能改變等多種原因，需要進(jìn)行加固來(lái)保證結(jié)構(gòu)安全性和可靠性。鋼混框架結(jié)構(gòu)局部加固涉及的問(wèn)題很多，不僅要遵循現(xiàn)行的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，還牽涉到過(guò)去的工程做法、標(biāo)準(zhǔn)的材料。因此，研究鋼混框架結(jié)構(gòu)局部加固對(duì)其整體性能的影響是非常有必要的，以便在后續(xù)類似工程局部加固時(shí)，能更好的保證結(jié)構(gòu)的整體性能。本文研究的主要內(nèi)容如下確定對(duì)在役建筑工程進(jìn)行改造加固時(shí)的技術(shù)原則對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以全面掌握其整體結(jié)構(gòu)性能和構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能，并為改造提供必須的原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息針對(duì)所確定的具體構(gòu)件的具體加固目的，選擇具體的加固方法，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件加固方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定結(jié)構(gòu)的整體加固方案依托實(shí)際工程運(yùn)用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件建立模型，分析鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件（樓梯間柱）加固后對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的影響對(duì)該工程加固改造的分析處理進(jìn)行總結(jié)，提出具體結(jié)論和處理類似工程問(wèn)題的科學(xué)建議。得出以下結(jié)論①該局部構(gòu)件的粘鋼加固使框架的水平抗側(cè)剛度、彎曲模態(tài)頻率和扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率增大，對(duì)彎曲模態(tài)振型和扭轉(zhuǎn)模態(tài)振型的影響不明顯②在地震作用下，該局部構(gòu)件的粘鋼加固使頂層框架梁、柱的最大彎矩增大，可能超過(guò)原極限承載力。局部構(gòu)件的加固并未能達(dá)到提高整體框架抗震能力的目的③在地震作用下，該局部構(gòu)件的粘鋼加固使框架結(jié)構(gòu)的部分框架梁柱的剪力、軸力和彎矩值增加較大，結(jié)構(gòu)偏于不安全，所以在對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)考慮局部構(gòu)件的加固對(duì)框架結(jié)構(gòu)整體性能的影響避免顧此失彼。通過(guò)這些研究分析，為今后類似工程加固方案的優(yōu)化提供更好的參考依據(jù)，以及在保證結(jié)構(gòu)最優(yōu)整體性能的前提下有針對(duì)性的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加固，能更有效地達(dá)到加固效果。

簡(jiǎn)介：鋼結(jié)構(gòu)建筑隨在役時(shí)間增長(zhǎng)、遭受環(huán)境腐蝕、自然災(zāi)害等因素影響，會(huì)發(fā)生局部損傷，從而需要對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性能進(jìn)行重新評(píng)估。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑而言，有些結(jié)構(gòu)雖然受損，仍然能夠繼續(xù)使用，直接拆掉會(huì)造成極大的浪費(fèi)。但損傷后的鋼結(jié)構(gòu)是否還能夠繼續(xù)滿足二次使用，結(jié)構(gòu)力學(xué)性能會(huì)發(fā)生怎樣的改變，是當(dāng)今亟待研究的問(wèn)題之一。本文采用試驗(yàn)研究，數(shù)值分析與理論推導(dǎo)三者結(jié)合的方法，對(duì)受損鋼框架結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，其主要研究?jī)?nèi)容如下通過(guò)材性試驗(yàn)得到用三折線表示的Q345鋼二次加載的彈性模量隨損傷程度變化的關(guān)系，并將Q235和Q345鋼材的二次加載彈性模量統(tǒng)一用同種公式表示。用鋼框架試驗(yàn)使框架受損并且研究損傷后框架的力學(xué)行為。試驗(yàn)結(jié)果表明受損后的鋼框架抗側(cè)剛度下降受損后的鋼框架最大極限承載能力下降。采用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)損傷試驗(yàn)進(jìn)行模擬，得到框架各處位移、應(yīng)變的變化規(guī)律。在第一次加載與第二次加載過(guò)程中將試驗(yàn)得到的框架柱頂水平位移值與有限元分析得到的柱頂位移值進(jìn)行了對(duì)比，兩者基本吻合將試驗(yàn)測(cè)量與有限元分析得到的兩處（框架梁左側(cè)三分點(diǎn)處與右側(cè)鋼柱上端）的應(yīng)變進(jìn)行了對(duì)比，也大致吻合。最后在參數(shù)分析階段，分析了不同損傷程度和不同損傷部位對(duì)鋼材抗側(cè)剛度的影響，結(jié)果表明損傷程度越高，抗側(cè)剛度越低相同損傷程度下，底端受損比頂部受損對(duì)降低結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度更顯著。得到一種能夠考慮截面損傷和殘余側(cè)移的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法并且用FTRAN程序?qū)崿F(xiàn)了理論的計(jì)算。將第一次加載與第二次加載的程序計(jì)算得到的柱頂位移與試驗(yàn)測(cè)得位移、有限元分析得到的位移進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，對(duì)比結(jié)果比較吻合。最后，對(duì)8層單跨鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行算例分析。分析結(jié)果表明在相同加載條件下，初始?xì)堄嘧冃卧酱?，加載時(shí)的側(cè)向位移值越大殘余側(cè)移除增大受損該層彎矩以外，對(duì)于臨近樓層的彎矩增加也比較大，隨樓層相隔越遠(yuǎn)而增加的越少。

簡(jiǎn)介：基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)思想于上世紀(jì)末由美、日學(xué)者率先提出。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者也開(kāi)展了許多有關(guān)性態(tài)抗震的研究工作。但，這種基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)思想仍局限在理論研究階段，尚未推廣于工程實(shí)踐。目前，由山東省相關(guān)單位和部門(mén)主持編制的建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范即將頒布。該規(guī)范引入了性態(tài)抗震設(shè)計(jì)的思想。但，在頒布實(shí)施前有兩個(gè)方面的問(wèn)題值得考慮，首先需要考慮如何將規(guī)范中的條文運(yùn)用到具體實(shí)際工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，即規(guī)范的實(shí)施問(wèn)題；其次需要考慮依據(jù)山東省建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范與依據(jù)國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102010）設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)抗震性能的差異問(wèn)題，即新舊規(guī)范的對(duì)比問(wèn)題。本文主要圍繞以上問(wèn)題逐步展開(kāi)分析與討論，主要包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容（1）對(duì)比建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范與建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范條文內(nèi)容，總結(jié)兩部規(guī)范在抗震設(shè)計(jì)思想、抗震設(shè)計(jì)方法等方面的差異；根據(jù)采用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在常用設(shè)計(jì)軟件PKPM中的實(shí)施方法，探討得出采用建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范在PKPM中的實(shí)施方法。（2）對(duì)地震易損性分析方法、分析內(nèi)容進(jìn)行研究闡述，研究采用雙線性需求模型及貝葉斯理論進(jìn)行易損性分析；基于地震易損性分析理論，探討采用不同規(guī)范設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在抗震性能方面的差異。通過(guò)以上分析討論，本文得出了山東省性態(tài)抗震規(guī)范與國(guó)家抗震規(guī)范的差異，給出了其在常用軟件中的應(yīng)用方法，有利于設(shè)計(jì)人員更好的理解與掌握性態(tài)抗震設(shè)計(jì)思想，便于新規(guī)范的推廣；對(duì)基于不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震易損性分析的結(jié)果表明，不同設(shè)防烈度下建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)抗震性能都明顯優(yōu)于建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，且隨著抗震設(shè)防烈度的提高，兩者抗震性能差異減少。

簡(jiǎn)介：自古以來(lái)，地震災(zāi)害就給人類的生存發(fā)展帶來(lái)過(guò)沉重打擊。而我國(guó)又處于地震多發(fā)帶，歷次大地震都曾給我國(guó)生產(chǎn)建設(shè)和人民生活造成嚴(yán)重危害。因此，做好結(jié)構(gòu)防震抗震工作意義重大。作為一種較為新興的建筑類型，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有很多優(yōu)點(diǎn)，如材料可循環(huán)利用、輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好、施工速度快等。因此鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)和世界范圍內(nèi)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。純鋼框架建筑施工速度快，構(gòu)件具有較好的延性，但是抗側(cè)剛度較小，往往需要較大的構(gòu)件截面才能滿足一定的抗震要求。安裝普通中心支撐的鋼框架，解決了純鋼框架抗側(cè)力不足的問(wèn)題。但在罕遇地震中，中心支撐在往復(fù)地震力的作用下，也容易發(fā)生屈曲失穩(wěn)，使結(jié)構(gòu)的抗震能力急劇下降。為了解決上述問(wèn)題，工程人員設(shè)計(jì)出了安裝屈曲約束支撐的鋼框架。屈曲約束支撐不僅可以提高鋼框架的抗側(cè)剛度，在大震作用下內(nèi)核可以屈服耗能，且不易發(fā)生屈曲，為結(jié)構(gòu)增加了一道抗震防線，起到了建筑保險(xiǎn)絲的作用，從而極大的提高了建筑的抗震性能。本論文運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS140對(duì)普通中心支撐和屈曲約束支撐的力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比，用工程有限元軟件ETABS對(duì)普通鋼框架、中心支撐鋼框架和屈曲約束支撐鋼框架的抗震性能進(jìn)行對(duì)比分析。所作工作主要有二一是對(duì)支撐桿件的性能進(jìn)行比較，使用軟件ANSYS建立了普通支撐和屈曲約束支撐的有限元模型，并對(duì)二者進(jìn)行彈性穩(wěn)定性分析、單向加載分析和屈曲分析，以對(duì)比二者力學(xué)性能的差異。二是構(gòu)建了一棟三跨十層的鋼框架模型對(duì)普通鋼框架、中心支撐鋼框架和屈曲約束支撐鋼框架的抗震性能進(jìn)行對(duì)比，并對(duì)對(duì)比結(jié)果加以分析和總結(jié)。最后對(duì)屈曲約束支撐鋼框架的發(fā)展進(jìn)行展望，以期對(duì)工程實(shí)踐和理論研究產(chǎn)生一定的幫助。

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簡(jiǎn)介：大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文桁架和框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)姓名劉春良申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)指導(dǎo)教師王躍方20060601桁架和框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)STABILI鑼AⅡALYSISAⅡDOPTIMIZATIONOFTRUSSANDFRAMESTRUCTLLRESABSTRACTTRUSS瓤D曲ME咖CTIL糟SAMCOMMONLYUSCD缸DVERYIMPONAMSHL咖L咖CTILRCSWIDELYCONS劬矧CEDIN蛐MCTILRAL∞GI∞曲G船WELL韶ININDU蛐A1趿DCIVILBUILD．MGS．AMONGV缸IOUSMODESOF僦LⅥETELATEDTOSKEL如LSTRU魄LRES，也EGLOBALIR讎ABIL時(shí)托DLOCALBUCKLILLG盯CMAJORCONCEMS．WITHTLLETECLLILICALPRO掣ESSOFDESIGN蛆DC∞S們JCTION，SKCLC忸LS廿1LCTILRESA旭BECOMINGIARG盱IIISP蛆缸DMO豫FLO虹BLE，WHICH蜥NGUPMORES蛹CTREQUIRCMENTFORTLLESTMCTILMLSTABILITY．CONSEQUENTLY，∞CU船把鋤DPRACTICALTLLEORETICALANALYSES船WELL勰MMMFICALAPI”O(jiān)ACHESBECOMERESE甜CHN∞D(zhuǎn)S．THE陀HAVEEXISTCD鉚OTYPESOFSTABILI妙鋤LY∞S矗RSKCLETALSTRLLCTLLRES．ONCIS也CNONLIILE盯EIG％VALUE廿1EORY鋤D廿LEA廿L盯ISTLLETLLEORYOFGEOME啊CALLY咖LIN∞R耐TICALPO缸．THEEIGENVALUETHEORYW錨PMPOSEDEARLIERTLLANTHETLLEORYOFC枷CALPINT蛆DH器B∞NEXTENSIVCLYAPPLICDFORCMICALLOADOFGLOBALBUCHILLGOFS仇LCTLLRES．HOWEVER，RECENTLYITW拈FO吼DOUTT11ATAPPLICA廿ONOF也IS啵LEORY_MAYLEADTOOVE聊HELⅡLINGLYBIGG瞻SS，SOMCTIMESEVENBIGGERTHALL吐LEYIELDS訂ESSOFTHEM砒ERIALORMEST陀SSOFEMCRBUCL【LJNG．NISINDICATES也ATDUETOMEMBERSYIELD．MG鋤D／0REULERBUCKLIMG，．【HESMLCNLREMAYLOSEI乜10ADINGCA玎YINGABIL時(shí)LONGBEF0他T11ET11EOR毗ICAUYPRCDI曲EDGLOBALBUDDINGH印PEN5TOOVERCORNE血ISSHORTCOMING，NEW虹BILI諺ANALYSIS也EOFIESE．G．T11ELILLE盯BILLERIANT}IEORYANDNONLILLEAREULEFI礬THEORYHAVEBEENPROPOSED．NISIIRIPORTA咀TTOADOPTPRACTICALTLLEOFYT0SOLVESTA_BILI鑼PROBLEMSFOR仇L囂ANDFHME曲MCTIL陀S．IIL廿LISDISSENATION，NLEAUTHORCOMP盯ESVARIOUS也E州ESOFSTABIL時(shí)鋤LYSIS，曲DMAL【ESCOMMENTSONMEIR印PLICATIONSIN廿1玲S觚D丘AMESTMCTILRESTHROUGHEXAMPLES．T1LEMA．MISSUCSMCLUDE1．1K蛆ALYSISFORS協(xié)BII時(shí)OF仃USSS乜1LCTURESTHROUGLLTLLELINEAREULCRI髓廿LCO叮．THECOMPUTATIONOFC尚CALLOADANDTLLEOPTIⅡLALDESI911WITLLBUCL1INGCON咖IILTS盯ECAⅡ。IEDOUT．2．THE鋤AL”ISFBRSTABIL姆OF仇LSSS訂UCTU陀ST11FOUGHTLIENONLINCAREULERI鋤TLLEQRY．THECOMPUTATIONOFCRITICALLOADAILD也EOPT婦ALDESI弘W觸BUCKL抽GCONSTRAINTS啪CARRIEDOUT．3．THE鋤ALYSISFORS詛BILITYOF丘鋤E咖CTLIRES廿鵬UGHTHENONLINEAREUL麗粕也EORY．TLLECOMPU詛TIONOFCRI廿CALLOAD舭DTTLE0PTIMALDESIGLLWITHBUCH．MGCONS仃AINTSARECARRIEDOUT．一II

簡(jiǎn)介：框架結(jié)構(gòu)因其具有平面空間布置靈活的優(yōu)點(diǎn)，在住宅、辦公樓、醫(yī)院、學(xué)校等人員密集建筑中應(yīng)用廣泛。在我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范中，填充墻為框架結(jié)構(gòu)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，非承重墻體宜優(yōu)先采用輕質(zhì)墻體材料，工程設(shè)計(jì)地震力計(jì)算時(shí)考慮填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)周期的折減系數(shù)，一般將地震剪力完全由框架梁柱分配，不考慮填充墻的抗力，似乎是偏于安全的。近年來(lái)，我國(guó)西南地區(qū)發(fā)生了數(shù)次大地震，因沒(méi)有合理考慮填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響而造成破壞的案例很多；框架主體基本完好的情況下，填充墻發(fā)生嚴(yán)重破壞，也會(huì)造成很大的財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡，嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)的使用功能。因此如何充分考慮填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)主體的作用，更加合理地設(shè)計(jì)填充墻，需要在規(guī)范要求的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善?？蚣芄?jié)點(diǎn)作為框架梁柱的連接部位，如果在地震中破壞將直接引起與其相連的框架梁柱的失效，而剪切破壞屬于脆性破壞，是應(yīng)該避免的，故抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中要求“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，強(qiáng)剪弱彎”。然而蘆山地震中，部分框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了首層框架柱頂?shù)募羟衅茐模糠纸侵l(fā)生了首層節(jié)點(diǎn)的剪切破壞，這與規(guī)范中的設(shè)計(jì)理念相悖，并且發(fā)生這種破壞后果嚴(yán)重。為了分析不同設(shè)防等級(jí)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓推薦使用的填充墻材料，采用PKPM軟件重新設(shè)計(jì)6度、7度、7度半、8度、8度半、9度設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，經(jīng)過(guò)最不利地震動(dòng)的選取，最終選擇1940年ELCENTRO地震動(dòng)作為時(shí)程分析地震動(dòng)，將ELCENTRO地震動(dòng)調(diào)幅至對(duì)應(yīng)抗震等級(jí)的小震、中震、大震PGA輸入結(jié)構(gòu)模型，以結(jié)構(gòu)層間位移角表示結(jié)構(gòu)主體的破壞情況，用各層填充墻平均拉損傷表示填充墻的破壞情況。為了分析首層邊柱柱頂剪切破壞、角柱節(jié)點(diǎn)剪切破壞的破壞機(jī)理，進(jìn)行了單跨框架、雙跨框架及蘆山中學(xué)教學(xué)樓節(jié)點(diǎn)精細(xì)化模型不同工況下的地震反應(yīng)分析。得出以下結(jié)論1、6度設(shè)防框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓使用普通磚作為填充墻材料能夠保證小震中震下結(jié)構(gòu)主體較小的變形，并且墻體能夠維持很低的損傷，降低震后的修復(fù)費(fèi)用。7度、7度半、8度設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，使用普通磚能夠減輕墻體的破壞情況，但是增加了結(jié)構(gòu)的變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)如果考慮使用普通磚，則可以通過(guò)多配鋼筋等措施使結(jié)構(gòu)主體達(dá)到同使用多孔磚一樣的抗震性能，即使用多孔磚會(huì)增加震后墻體的修復(fù)費(fèi)用，而使用普通磚會(huì)增加結(jié)構(gòu)新建時(shí)的總體花費(fèi)，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行考量。8度半、9度設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓使用多孔磚材料能夠減輕主體結(jié)構(gòu)震害，小震、中震下墻體能維持較低損傷，因此推薦使用多孔磚作為填充墻材料；2、只對(duì)比首層柱頂及節(jié)點(diǎn)區(qū)域破壞情況，有填充墻約束的框架柱與無(wú)填充墻約束的框架柱體現(xiàn)出完全不同的破壞形態(tài)，有填充墻約束框架柱因柱頂受到填充墻較大的附加剪力作用，傾向于發(fā)生柱頂剪切破壞，而無(wú)填充墻約束框架柱傾向于產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)剪切破壞；3、在水平扭轉(zhuǎn)作用下，框架角柱的柱頂剪切破壞有明顯的向節(jié)點(diǎn)核心區(qū)發(fā)展的趨勢(shì)，形成節(jié)點(diǎn)的剪切破壞；4、蘆山中學(xué)教學(xué)樓由于平面內(nèi)剛度分布不均勻?qū)е陆Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，而填充墻平面內(nèi)分布不均勻?qū)εまD(zhuǎn)效應(yīng)的產(chǎn)生有很大作用。

簡(jiǎn)介：預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種工業(yè)化的建筑生產(chǎn)方式，由于其施工速度快、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)備受設(shè)計(jì)人員和業(yè)主的關(guān)注，但是由于目前采用的裝配式需要濕式連接，施工比較復(fù)雜，施工質(zhì)量難以保證，對(duì)于周圍環(huán)境的污染較大，基于此，本文結(jié)合相關(guān)的試驗(yàn)資料，采用非線性有限元分析方法對(duì)目前存在的幾種裝配式框架結(jié)構(gòu)干式連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析。通過(guò)查閱各種文獻(xiàn)以及對(duì)實(shí)際工程中的一些裝配式框架結(jié)構(gòu)性能的分析，對(duì)比各種連接形式的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇其中的三種連接形式作為本文的研究對(duì)象，分別是企口式連接節(jié)點(diǎn)、鋼筋混凝土暗牛腿連接節(jié)點(diǎn)、型鋼暗牛腿連接節(jié)點(diǎn)。這幾種框架節(jié)點(diǎn)的連接主要思想是利用混凝土承壓，箍筋、齒槽和型鋼等承受剪力，縱向受力筋及鋼板承受彎矩作用。這幾種框架形式傳遞力的路徑明確，可以很好的將剪力及彎矩很好的傳遞路徑分開(kāi)。采用ANSYS對(duì)本文提出的三種節(jié)點(diǎn)連接形式進(jìn)行非線性有限元分析，分別分析節(jié)點(diǎn)在豎向和水平荷載下的極限承載力。通過(guò)分析比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)預(yù)埋鋼板厚度為10MM時(shí)，裝配式節(jié)點(diǎn)的承載力與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)相當(dāng)，當(dāng)預(yù)埋鋼板厚度增加到20MM時(shí)，裝配式節(jié)點(diǎn)的承載力和剛度均與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)相當(dāng)，且裝配式節(jié)點(diǎn)的延性更好。由于采用預(yù)埋鋼板進(jìn)行連接，裝配式節(jié)點(diǎn)的初裂荷載更大，抗裂性能優(yōu)于現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)。然后通過(guò)比較裝配式框架結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆整體式框架承載力、剛度、延性等發(fā)現(xiàn)當(dāng)預(yù)埋鋼板厚度為20MM時(shí)，裝配式框架結(jié)構(gòu)各方面的性能均優(yōu)于現(xiàn)澆整體式框架結(jié)構(gòu)。最后通過(guò)各種形式節(jié)點(diǎn)的比較提出幾種比較適合于設(shè)計(jì)施工的形式，為以后的施工設(shè)計(jì)提供參考建議。

簡(jiǎn)介：異形柱框架結(jié)構(gòu)體系因能顯著擴(kuò)大建筑的有效使用面積，提高家具布置的靈活性等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在多高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。與矩形柱截面相比，異形柱截面形狀不規(guī)則，受力性能更加復(fù)雜，異形柱框架的抗倒塌性能與矩形柱框架也必然具有一定的相似與差異。本文通過(guò)試驗(yàn)研究和理論分析對(duì)鋼筋混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能進(jìn)行研究，為異形柱結(jié)構(gòu)的抗倒塌設(shè)計(jì)提供參考。通過(guò)異形柱框架結(jié)構(gòu)倒塌試驗(yàn)研究了空間鋼筋混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力、倒塌破壞機(jī)理和最終的破壞形態(tài)。動(dòng)力倒塌試驗(yàn)結(jié)果表明根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的異形柱框架結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗倒塌能力，柱突然失效時(shí)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響并不顯著，結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生倒塌。靜力加載試驗(yàn)表明，異形柱框架結(jié)構(gòu)最終會(huì)因頂層梁柱節(jié)點(diǎn)破壞而發(fā)生倒塌，梁柱節(jié)點(diǎn)屬于異形柱框架結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)倒塌的薄弱部位，需對(duì)其作進(jìn)一步的加強(qiáng)。同時(shí)，縱向框架梁以及現(xiàn)澆樓板的空間拉結(jié)作用能夠有效提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，延緩和抑制結(jié)構(gòu)的倒塌，在結(jié)構(gòu)抗倒塌設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮樓板的貢獻(xiàn)。有限元分析結(jié)果表明，異形柱框架結(jié)構(gòu)撤柱瞬間的動(dòng)力響應(yīng)與構(gòu)件的失效時(shí)間相關(guān)，對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，延緩失效時(shí)間，可以減弱結(jié)構(gòu)局部破壞引起的動(dòng)力響應(yīng)，進(jìn)而降低建筑物發(fā)生倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。研究還表明，異形柱框架結(jié)構(gòu)抵抗倒塌的過(guò)程中主要依靠梁機(jī)制和壓力拱作用機(jī)制來(lái)提供倒塌抗力，框架梁的配筋是影響結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的主要因素，結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力隨著框架梁配筋的增加而增大，框架設(shè)計(jì)時(shí)抗震設(shè)防烈度的提高能夠顯著增強(qiáng)異形柱框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力。異形柱框架和矩形柱框架抗倒塌能力的對(duì)比分析結(jié)果表明小變形階段，在框架梁截面和配筋完全相同的情況下，兩者的抗倒塌能力非常接近相差不大；大變形階段，異形柱框架由于梁柱節(jié)點(diǎn)先于框架梁發(fā)生破壞，使得結(jié)構(gòu)懸鏈線作用不能充分發(fā)揮，無(wú)法提高結(jié)構(gòu)整體的抗連續(xù)倒塌承載力。無(wú)法充分利用懸鏈線作用承載力是異形柱框架結(jié)構(gòu)與矩形柱框架結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)倒塌時(shí)最主要的差異。本文提出的基于材料的損傷模型能夠較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)異形柱框架結(jié)構(gòu)倒塌過(guò)程中混凝土、鋼筋、結(jié)構(gòu)構(gòu)件直至樓層和整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的損傷狀態(tài)。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比確定了倒塌損傷破壞程度與損傷指標(biāo)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以為后續(xù)進(jìn)行同類型的異形柱框架結(jié)構(gòu)倒塌損傷評(píng)價(jià)提供參考。

簡(jiǎn)介：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑也逐步成為了當(dāng)前建筑的發(fā)展趨勢(shì)。其中帶加強(qiáng)層的框架核心筒結(jié)構(gòu)以其疏柱、大空間以及能夠有效控制結(jié)構(gòu)側(cè)向位移而越來(lái)越多的在高層建筑中使用，此類結(jié)構(gòu)屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)，特別是加強(qiáng)層受力復(fù)雜，為此須進(jìn)行深入研究分析。本文以一棟52層帶加強(qiáng)層的框架核心筒結(jié)構(gòu)為例，其加強(qiáng)層為水平伸臂鋼桁架，研究加強(qiáng)層的設(shè)置位置、數(shù)量及水平伸臂構(gòu)件剛度對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響。采用SAP2000建立結(jié)構(gòu)三維有限元模型，在風(fēng)荷載及水平地震作用下，對(duì)模型進(jìn)行了彈性分析，得出以下結(jié)論1在框架核心筒結(jié)構(gòu)中，設(shè)置水平伸臂鋼桁架加強(qiáng)層較合理的位置是設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)層時(shí)，宜設(shè)置在建筑高度的05倍處如設(shè)置兩個(gè)加強(qiáng)層時(shí)，可分別設(shè)置在建筑高度的13、23處如設(shè)置三個(gè)及以上加強(qiáng)層時(shí)，宜沿豎向均勻設(shè)置，但在頂層不宜設(shè)置。2在框架核心筒結(jié)構(gòu)中，設(shè)置水平伸臂鋼桁架加強(qiáng)層的數(shù)量特點(diǎn)是與不設(shè)加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)層時(shí)，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移降低的效果最為顯著以后隨著加強(qiáng)層數(shù)量的增加，加強(qiáng)層對(duì)建筑結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移降低效果逐漸降低，對(duì)一幢建筑宜每隔15～20層設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)層，加強(qiáng)層總數(shù)不宜超過(guò)4個(gè)。3對(duì)框架核心筒結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層內(nèi)的水平伸臂構(gòu)件剛度研究表明在高層結(jié)構(gòu)中，當(dāng)設(shè)置1個(gè)水平伸臂鋼桁架加強(qiáng)層時(shí)，水平外伸臂構(gòu)件與內(nèi)筒的伸臂構(gòu)件彎曲剛度比I值不宜超過(guò)04，水平外伸臂構(gòu)件與內(nèi)筒的伸臂構(gòu)件剪切剛度比G值不宜超過(guò)23，外框架柱與內(nèi)筒的框架柱彎曲剛度比P值宜控制在2～4范圍內(nèi)。