基于Opensees的框架結(jié)構(gòu)非線性分析與構(gòu)件剛度折減系數(shù)研究.pdf

1、二階效應(yīng)是結(jié)構(gòu)中普遍存在的力學(xué)現(xiàn)象，它屬于結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，二階效應(yīng)對(duì)內(nèi)力和變形的影響不容忽視。二階效應(yīng)泛指荷載在變形后的結(jié)構(gòu)或軸力在撓曲后的構(gòu)件中引起的除一階作用效應(yīng)之外的附加作用。
　　從有關(guān)二階效應(yīng)的研究成果和各國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)看，目前較為推崇的方法是考慮構(gòu)件折減剛度的彈性二階分析方法。該方法通過(guò)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行剛度折減來(lái)考慮其在實(shí)際受力狀態(tài)下的材料非線性特征；通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性二階分析來(lái)考慮其幾何非線性特征。我國(guó)201

2、0版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》也采納了此方法。
　　分析表明，當(dāng)選擇了合理的構(gòu)件綜合剛度折減系數(shù)取值方案，該方法的計(jì)算精度和效率足以滿足工程設(shè)計(jì)的需要。1997年至2004年，白紹良教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)（本文作者的導(dǎo)師是參加人之一）對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了研究，并提出了后來(lái)被我國(guó)混凝土規(guī)范所采納沿用至今的框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度折減系數(shù)方案。但限于當(dāng)時(shí)的條件和技術(shù)手段，所提出的剛度折減系數(shù)有待重新審視。本文通過(guò)對(duì)基于實(shí)際工程的RC框架結(jié)構(gòu)非線性模擬和剛度折減

3、系數(shù)取值分析，完成了以下研究工作：
　　1、通過(guò)在構(gòu)件端部附加考慮鋼筋粘結(jié)滑移的零長(zhǎng)度截面單元，對(duì)懸臂柱和單層單跨框架試驗(yàn)進(jìn)行了模擬分析，驗(yàn)證了非線性程序OpenSees對(duì)模擬混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的有效性。
　　2、完成了6榀源于實(shí)際工程的RC框架結(jié)構(gòu)的非線性分析，指出了現(xiàn)行美國(guó)規(guī)范和中國(guó)規(guī)范所提構(gòu)件剛度折減系數(shù)取值方案的不足。
　　3、采用“分段近似法”求解了構(gòu)件的等代剛度，在此基礎(chǔ)上，提出并驗(yàn)證了構(gòu)件剛度折減系數(shù)取值的建