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簡介:框架剪力墻結(jié)構(gòu)也稱框剪結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,構(gòu)成靈活自由的使用空間,滿足不同建筑功能的要求,同樣又有足夠的剪力墻,有相當(dāng)大的剛度,框剪結(jié)構(gòu)的受力特點,是由框架和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成的新的受力形式,所以它的框架不同于純框架結(jié)構(gòu)中的框架,剪力墻在框剪結(jié)構(gòu)中也不同于剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻。本課題在理論分析的基礎(chǔ)上,利用PKPM軟件對框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系進行了系統(tǒng)的計算分析,對比了框剪結(jié)構(gòu)體系在設(shè)置不同數(shù)量剪力墻的情況下的抗震性能。主要進行了以下工作首先在彈性分析時,通過設(shè)置不同數(shù)量剪力墻,進行了彈性靜力分析對比,包括三個模型的周期對比、振型曲線對比、水平荷載下的位移反應(yīng)對比、最大剪力對比、最大層間位移角對比,比較了三個結(jié)構(gòu)模型在同等條件下的彈性靜力性能;對三個模型進行彈性動力時程分析對比,包括三個模型的頂點位移對和層間位移角對比,比較了三個結(jié)構(gòu)模型在同等條件下的彈性動力性能;對三個結(jié)構(gòu)模型進行彈塑性靜力分析,對結(jié)構(gòu)在8度III類場地的多遇及罕遇地震進行了抗倒塌驗算,并得出力變形曲線,對比了三個結(jié)構(gòu)的受力性能和延性好壞;對三個結(jié)構(gòu)模型進行彈塑性動力時程分析,對比了三個結(jié)構(gòu)模型的位移時程反應(yīng)曲線。最后,本文對所做的工作做了總結(jié),并指出了今后需進一步研究的問題。
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簡介:本文簡要總結(jié)了結(jié)構(gòu)抗震理論分析方法和仿真分析方法分析基于中心差分時間積分的顯示算法在研究結(jié)構(gòu)破壞的優(yōu)越性將該算法借鑒到軟件中利用LSDYNA軟件分別將鋼筋混凝土模型、剛性地面模型和砌體模型應(yīng)用到底層框架砌體結(jié)構(gòu)地震倒塌分析的三維實體模型建模中根據(jù)規(guī)范選取8度區(qū)罕遇地震波和9度區(qū)罕遇地震波為合理的研究結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌通過定義失效準(zhǔn)則來控制單元失效并定義相應(yīng)的接觸方式及參數(shù)來模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的運動情況。本文從四個工況來描述結(jié)構(gòu)的倒塌過程以及影響結(jié)構(gòu)倒塌破壞的因素采用合理的后處理技術(shù)以及圖形和動畫等多種方式輸出仿真分析結(jié)果分析結(jié)果表明利用本文所編制的命令對底層框架砌體結(jié)構(gòu)進行破壞和倒塌的分析具有較高的精度通過合理選取底層框架砌體結(jié)構(gòu)實體模型、地震波的輸入和失效準(zhǔn)則的定義可以很好的模擬不同烈度地震作用下底層框架砌體結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性到最后結(jié)構(gòu)倒塌的全過程同時得出增加底層框架柱截面尺寸可以有效地減小地震所帶來的破壞尤其是在高烈度的情況下。本文利用ANSYSLSDYNA軟件所得到的仿真結(jié)果可以作為結(jié)構(gòu)設(shè)計或現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全性評估的輔助分析的依據(jù)指導(dǎo)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防。
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簡介:本文分析近些年的地震特點,結(jié)合新抗規(guī),研究基于性能的抗震設(shè)計理論?;谛阅艿目拐鹪O(shè)計是現(xiàn)在設(shè)計的主要發(fā)展趨勢。本文著重解釋了基于性能的抗震設(shè)計的主要內(nèi)容,并結(jié)合工程實例,采用直接基于位移法進行設(shè)計,然后對設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行非線性靜力分析,然后檢測預(yù)先假定的側(cè)移形狀是否和分析出來的側(cè)移形狀一致,分別比較了結(jié)構(gòu)在不同情況下的變形能力和抗震性能,還比較了這種抗震設(shè)計方法和傳統(tǒng)設(shè)計方法情況下的結(jié)構(gòu)基底剪力,最后通過非線性時程分析在該方法設(shè)計下的結(jié)構(gòu),并驗證其合理性。從本文實例設(shè)計可以看出,本文采用的位移指標(biāo)具有簡單、直觀的特點,能夠在設(shè)計中準(zhǔn)確地反映出結(jié)構(gòu)的抗震性能,本文采用的層間位移角作為結(jié)構(gòu)的性能水平量化指標(biāo)很好地反映出了基于性能的抗震設(shè)計理論的主要思想。在對基于性能的抗震設(shè)計和傳統(tǒng)的設(shè)計比較中可以發(fā)現(xiàn),前者更能保證結(jié)構(gòu)在罕遇地震時的抗震性能。通過對結(jié)構(gòu)進行非線性時程分析,發(fā)現(xiàn)基于性能的抗震設(shè)計和此分析結(jié)果是保持一致的。
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簡介:近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展結(jié)構(gòu)安全問題已日益引起人們的關(guān)注工程結(jié)構(gòu)的損傷識別也成了世界各國結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域研究的熱門課題。靜態(tài)識別法作為結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估普遍使用的方法其簡單易行容易實現(xiàn)這在實際工程應(yīng)用中具有現(xiàn)實意義。針對廣泛使用的框架結(jié)構(gòu)本文提出了基于梁柱結(jié)點轉(zhuǎn)角變化的損傷檢測方法。論文首先基于一種結(jié)構(gòu)簡化模型對結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度進行量化分析。為了獲得框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度先將框架分為一個一個單獨的樓層將各層內(nèi)單柱的水平剛度組合起來得到該層的剛度。其次在反彎點法的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了平面框架中的梁柱結(jié)點在靜力作用下的轉(zhuǎn)動位移表達式并通過數(shù)值算例證明了該表達式的準(zhǔn)確性。之后對平面框架梁柱結(jié)點的轉(zhuǎn)動位移進行了敏感性分析發(fā)現(xiàn)梁柱結(jié)點轉(zhuǎn)角的變化能較好地反映出框架結(jié)構(gòu)中的局部損傷提出了以梁柱結(jié)點轉(zhuǎn)角的變化量CAOBCR和梁柱結(jié)點轉(zhuǎn)角的變化率CROBCR為損傷識別參數(shù)的損傷檢測方法。該檢測方法先利用CAOBCR預(yù)測大致?lián)p傷位置再在第一次識別結(jié)果的基礎(chǔ)上進一步修正損傷位置最后利用CROBCR識別損傷大小。數(shù)值算例表明論文提出的方法對文中不同結(jié)構(gòu)模型的損傷識別都是成功的而對多層多跨的復(fù)雜框架結(jié)構(gòu)CAOBCR和CROBCR能較準(zhǔn)確的反映出結(jié)構(gòu)內(nèi)損傷構(gòu)件的類型、位置及損傷程度損傷檢測得到了較滿意的識別結(jié)果證明了上述損傷檢測方法的有效性。最后分析了所提出方法的不足并對下一步的研究工作進行了展望。
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簡介:目前,多高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系是鋼框架結(jié)構(gòu),而梁柱節(jié)點是鋼框架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位。由于梁柱連接并不是理想的剛性連接,而是介于剛接和鉸接之間。這種連接在彎矩作用下,梁柱之間會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)角,因次視為半剛性連接,端板連接即是半剛性連接的一種。國內(nèi)外對端板連接節(jié)點的研究成果比較豐富。試驗和理論分析表明,半剛性連接具有較好的耗能能力、抗震性能和塑性變形能力。但是,半剛接鋼框架抗側(cè)移能力較弱,在地震作用下變形較大,因此需采用偏心支撐以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度。本文主要研究單斜式偏心支撐以及人字形偏心支撐半剛性鋼框架的動力性能,主要工作包括以下幾個方面1采用6個不同的端板連接模型,分別改變連接端板厚度以及螺栓直徑,通過半剛性連接彎矩轉(zhuǎn)角公式計算出節(jié)點的初始轉(zhuǎn)動剛度、極限彎矩等參數(shù),并繪制出節(jié)點的彎矩轉(zhuǎn)角曲線。2運用SAP2000軟件對半剛性框架進行數(shù)值分析,研究了節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對框架頂點側(cè)移、底部剪力、層間剪力等參數(shù)的影響,并同剛性框架進行了對比。雖然半剛性框架頂點側(cè)移偏大,但底部剪力和層間剪力都明顯減小,這表明半剛性框架具有更好的抗震能力。3為研究偏心支撐對結(jié)構(gòu)抗側(cè)移能力的影響,共設(shè)計3組模型,分別為無支撐半剛性鋼框架、帶有單斜式偏心支撐和人字形偏心支撐半剛性鋼框架。為考慮節(jié)點剛度的影響,結(jié)構(gòu)采用3種半剛性節(jié)點,并同完全剛性框架進行了比較。4對模型進行了模態(tài)分析,分析節(jié)點剛度的變化、偏心支撐的設(shè)置、偏心支撐的類型對結(jié)構(gòu)自振周期的影響。5對模型進行了多遇地震作用下和罕遇地震作用下的時程分析。分析了結(jié)構(gòu)在地震作用下的頂點位移、底部剪力及各層的最大剪力的變化規(guī)律,總結(jié)出帶偏心支撐半剛性鋼框架的動力特性。本文的研究成果為相關(guān)工程的設(shè)計和抗震減災(zāi)工作提供了借鑒作用。
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簡介:基于性能的抗震設(shè)計方法是未來結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的發(fā)展方向,正如FEMA研究報告指出基于性能的抗震設(shè)計框架應(yīng)該以可靠度理論為基礎(chǔ)。PUSHOVER分析方法作為基于性能抗震設(shè)計理論的核心方法也應(yīng)該建立在概率論和可靠度基礎(chǔ)上,目前雖然國內(nèi)外學(xué)者對概率PUSHOVER分析方法做了很多研究,且取得了一定成果,但是該方法仍然不夠成熟,很難運用于實際工程。因此對確定性PUSHOVER分析方法的保證率和適用性進行研究是很有必要的。本文首先綜述了PUSHOVER分析方法在國內(nèi)外的研究狀況,介紹了PUSHOVER分析方法的基本原理、側(cè)向荷載加載模式、目標(biāo)位移求解方法和基本分析步驟,提出了實際需求譜PUSHOVER分析方法并用算例證明該方法是一種可行的結(jié)構(gòu)抗震性能評估方法。其次,為了簡化PUSHOVER分析頂點位移的概率分析,探討了頂點位移對地震烈度、場地條件、滯回模型、側(cè)向荷載加載模式、結(jié)構(gòu)重量、和材料性能等不確定性因素的敏感性,結(jié)果表明頂點位移對需求曲線的敏感性遠遠強于能力曲線,研究PUSHOVER分析方法頂點位移的概率分布時可以忽略結(jié)構(gòu)抗力曲線的不確定性,只考慮需求曲線的不確定性。最后,對比分析了各種條件下7層平面框架確定性PUSHOVER分析頂點位移和實際需求譜PUSHOVER分析頂點位移,通過統(tǒng)計分析頂點位移的概率分布探討了確定性PUSHOVER分析方法的保證率及適用性。結(jié)果表明若在地震作用下結(jié)構(gòu)變形進入彈塑性狀態(tài),PUSHOVER分析結(jié)果保證率很高,這種情況下該方法是一種可靠的抗震性能評估方法若在地震作用下結(jié)構(gòu)變形始終處于彈性狀態(tài),則PUSHOVER分析結(jié)果保證率較低,分析結(jié)果偏于不安全。因此,PUSHOVER分析方法是一種靜力彈塑性分析方法,不適用于靜力彈性分析。
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簡介:建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計不應(yīng)僅限于鋼筋的優(yōu)化。否則,如果遵循同一本規(guī)范,采用同樣的軟件計算,設(shè)計所得的結(jié)果應(yīng)該是一樣的。這種優(yōu)化會將原有的安全貯備減小,不能稱其為優(yōu)化?,F(xiàn)有的優(yōu)化設(shè)計方法大部分只關(guān)注復(fù)雜的理論創(chuàng)新,而忽視了其應(yīng)被廣大工程人員掌握運用的目的,在實際應(yīng)用中受到了一定程度上的限制?,F(xiàn)今,在限額材料用量的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及尚未有一整套通用的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計軟件的環(huán)境下,確立能被廣大工程技術(shù)人員掌握的優(yōu)化理論體系,這應(yīng)該是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論研究領(lǐng)域其中的一個重要研究方向。本文從造型、細部設(shè)計、技術(shù)參數(shù)三個層面研究分析影響框架剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的各種控制因素,提出了一種整體優(yōu)化設(shè)計方法。同時,運用所提出的理論方法,結(jié)合大型結(jié)構(gòu)設(shè)計分析軟件進行了理論分析論證。本文的主要研究內(nèi)容包括1探討結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與滿應(yīng)力優(yōu)化準(zhǔn)則法理論的基本原理及數(shù)學(xué)模型。依據(jù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要分析考慮的各種因素,將結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的控制因素分為造型、細部設(shè)計、技術(shù)參數(shù)三個層面,研究影響多高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計的各種控制因素。基于滿應(yīng)力優(yōu)化準(zhǔn)則法原理,建立多高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計理論及整體優(yōu)化設(shè)計的效果評價指標(biāo)體系2研究多高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計理論的應(yīng)用方法。將結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計的方法分為三大步驟①優(yōu)化結(jié)構(gòu),進行承載力驗算。②彈塑性變形驗算,調(diào)整結(jié)構(gòu)方案。③效果評價,檢校結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟性。利用整體優(yōu)化方法,在某個實例工程中將結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的鋼筋量用材減少了約1181噸,減少了約157%?;炷劣昧繙p少了約8865M3,減少了約133%。從而節(jié)省工程材料成本造價約841萬,結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化后取得了一定的經(jīng)濟效益。3基于多高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計理論和AHP層次分析法理論的原理,建立基于AHP層次分析法的框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計理論框架,補充與拓展框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計理論。將整個結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程分為A總目標(biāo)層,B次目標(biāo)層,C準(zhǔn)則層,D基本指標(biāo)層四個層次,從而對方案進行整體優(yōu)化、評價。
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簡介:我國是地震多發(fā)國家,超過60%的國土面積需要進行抗震設(shè)防??蚣芙Y(jié)構(gòu)是我國應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)體系。掌握框架結(jié)構(gòu)的地震易損性對分析地震災(zāi)害損失具有重要作用。2010年我國頒布了新的抗震設(shè)計規(guī)范,在汶川地震震害總結(jié)的基礎(chǔ)上,對框架結(jié)構(gòu)進行了較大的調(diào)整。這些調(diào)整對框架結(jié)構(gòu)抗震性能影響有待研究。為此,論文開展了以下研究工作①分析了國內(nèi)外易損性研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,歸納總結(jié)了地震易損性分析方法和分析步驟。②對比分析了2010版和2001版抗震設(shè)計規(guī)范,比較了兩本規(guī)范的主要改進之處及主要修訂內(nèi)容,重點是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。③選擇不同設(shè)防烈度具有不同高度的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)計算模型為10個,分別按新舊規(guī)范進行設(shè)計,并采用動力增量時程分析法進行地震易損性分析;然后通過對結(jié)構(gòu)反應(yīng)進行統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)擬合得到結(jié)構(gòu)的地震易損性曲線,并評估和分析了結(jié)構(gòu)地震易損性性能;對比分析了新舊規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)地震易損性的差異。通過以上研究,本文得到的主要結(jié)論有①無論是01規(guī)范還是10規(guī)范,6度區(qū)和7度區(qū)框架柱最小截面尺寸均由軸壓比控制;8度二級框架柱均由彈性層間位移角控制,8度一級框架柱由節(jié)點抗剪最小截面控制;9度框架柱由節(jié)點抗剪最小截面控制。與01規(guī)范相比,10規(guī)范中軸壓比與柱最大縱筋配筋率變成更嚴格的柱截面尺寸控制條件。②給出了分別按01規(guī)范和10規(guī)范設(shè)計的典型框架的易損性曲線,為框架結(jié)構(gòu)的地震災(zāi)害評估提供了依據(jù)。③總體而言,新規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)的抗震性能有所提高,但對不同烈度區(qū)、不同高度的框架結(jié)構(gòu)的影響程度不同。具體而言,6度區(qū)按新規(guī)范設(shè)計的低層框架結(jié)構(gòu)的抗震性能略微小于按舊規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu),6度區(qū)按新舊規(guī)范設(shè)計的多層和高層框架結(jié)構(gòu)的抗震性能相差無幾;7度區(qū)按新規(guī)范設(shè)計的低層和多層框架結(jié)構(gòu)抗震性能明顯小于按舊規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu),7度區(qū)按新舊規(guī)范設(shè)計的高層框架結(jié)構(gòu)的抗震性能相差無幾;8度區(qū)按新規(guī)范設(shè)計的低層和高層框架結(jié)構(gòu)抗震性能略微小于按舊規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu),8度區(qū)按新舊規(guī)范設(shè)計的多層框架結(jié)構(gòu)的抗震性能相差無幾;9度區(qū)按新規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)抗震性能略小于按舊規(guī)范設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)。
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簡介:隨著歷次震害經(jīng)驗的不斷積累,人們已經(jīng)意識到,偏心框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的平扭耦聯(lián)反應(yīng)是造成結(jié)構(gòu)抗震性能迅速退化的主要原因之一。目前,關(guān)于偏心框架結(jié)構(gòu)在多維地震動作用下扭轉(zhuǎn)反應(yīng)的研究仍不成熟,在某些問題上仍就存在爭議,本文圍繞地震動扭轉(zhuǎn)分量和偏心框架結(jié)構(gòu)這兩個主題展開研究。文中利用ANSYS有限元分析軟件建立單向和雙向偏心框架結(jié)構(gòu),分別進行多維地震動作用下的彈塑性地震反應(yīng)分析,比較框架結(jié)構(gòu)偏心和地震動扭轉(zhuǎn)分量對扭轉(zhuǎn)的影響,得到以下主要結(jié)論1結(jié)構(gòu)在不同地震動作用下的反應(yīng)沒有規(guī)律可循,文中證實了地震波的卓越周期越接近結(jié)構(gòu)的自振周期,結(jié)構(gòu)平動反應(yīng)越強烈,扭轉(zhuǎn)反應(yīng)也同樣。2單向偏心框架結(jié)構(gòu)在雙向地震作用與單向地震作用下相比,結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)反應(yīng)增大、橫向變形增加、柔性邊和剛性邊的最大變形和滯回特征表現(xiàn)出不同趨勢。3研究了雙向偏心框架結(jié)構(gòu)中單向地震波輸入最不利方向的問題,分析可知對于“L”型布置的不規(guī)則框架結(jié)構(gòu),將單向地震作用施加在側(cè)向剛度較小的一側(cè),結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)最為明顯。4地震動扭轉(zhuǎn)分量對結(jié)構(gòu)平動反應(yīng)的影響可以忽略,但對結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)的影響卻很顯著,尤其體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)角最大值明顯大于單向、雙向地震作用的值。5不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面布置不對稱,在多維地震動作用下,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)迅速增大,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力情況較為復(fù)雜,尤其是拐角處容易造成應(yīng)力集中,設(shè)計時應(yīng)注意拐角處柱及梁等構(gòu)件的配筋和構(gòu)造要求。
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簡介:隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在我國各大建筑領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用,高層鋼結(jié)構(gòu)更是成為我國民用建筑結(jié)構(gòu)體系中的潮流結(jié)構(gòu)體系,特別是用于鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑中。因為住宅建筑使用功能的要求使得鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系含有較多的填充墻。但是在現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中并不直接考慮填充墻對結(jié)構(gòu)整體的影響,而是通過周期折減系數(shù)這一概念考慮填充墻剛度的影響。因此研究填充墻對鋼結(jié)構(gòu)抗震性能的影響具有一定的實踐意義。本文采用有限元分析軟件SAP2000建立模型,分別對模型進行模態(tài)分析,反應(yīng)譜分析和時程分析。首先采用二維簡化鋼框架模型考慮填充墻的作用,然后根據(jù)實際建成的高層鋼框架住宅建立三維仿真模型進行驗算和校核。本文采用對比分析的形式考慮填充墻對高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的地震反應(yīng)的影響1、空框架與帶填充墻鋼框架之間的地震反應(yīng)對比分析;2、改變填充墻與鋼框架之間的連接剛度進行地震反應(yīng)對比分析;3、采用不同墻體材料進行地震反應(yīng)對比分析。4、采用不同結(jié)構(gòu)體系考慮填充墻作用下對不同結(jié)構(gòu)體系抗震影響程度的對比分析。通過對比分析結(jié)果研究ALC墻板的存在對鋼框架結(jié)構(gòu)體系周期反應(yīng)、位移反應(yīng)、主要構(gòu)件彎矩及軸力反應(yīng)的影響。通過周期反應(yīng)對比分析,論證我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的周期折減系數(shù)的合理性,并得出周期以及周期折減系數(shù)隨著填充墻與框架連接剛度的變化規(guī)律;通過位移反應(yīng)對比分析,觀察填充墻對結(jié)構(gòu)整體的剛度影響;通過框架內(nèi)力反應(yīng)的對比分析,考慮填充墻對整體結(jié)構(gòu)的積極作用,合理的進行抗震設(shè)計。另外,本文還通過SAP2000和AS建立了鋼框架-偏心支撐住宅結(jié)構(gòu)體系,考慮填充墻對鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系的影響。再進行鋼框架結(jié)構(gòu)與鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系的對比,分析填充墻對不同結(jié)構(gòu)體系的影響程度。
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簡介:我國高烈度區(qū)的多高層大跨度建筑結(jié)構(gòu),采用最多的是RC框架結(jié)構(gòu)或框架剪力墻結(jié)構(gòu),其中以RC框架結(jié)構(gòu)最為普遍。在大震作用下,當(dāng)建筑物達到一定高度后,RC框架結(jié)構(gòu)由于其自身剛度有限,難以滿足側(cè)向位移的要求,而且作為單一抗側(cè)力體系,RC框架極易發(fā)生破壞甚至連續(xù)倒塌;框架剪力墻結(jié)構(gòu)其實是RC框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu),它同時具備了RC框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,使得框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大,但是結(jié)構(gòu)延性差,對結(jié)構(gòu)抗震極為不利。帶支撐的RC框架結(jié)構(gòu)具有剛度適中、延性好、變形能力強及節(jié)約材料等優(yōu)點。RC框架支撐結(jié)構(gòu)按照支撐類型的不同分為多種支撐結(jié)構(gòu)體系。本文在此類結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上列舉了目前最普遍采用的七種框架支撐結(jié)構(gòu)體系作為研究對象,利用有限元軟件ETABS建立合理的數(shù)值計算模型,分別進行結(jié)構(gòu)抗震性能分析并做對比選型。本文主要進行了以下幾個方面研究分析(1)建立不同支撐類型的RC框架支撐結(jié)構(gòu)體系模型,分別對不同支撐類型的支撐結(jié)構(gòu)進行靜力彈塑性分析和動力彈塑性時程分析,分析其抗震性能。(2)將七種不同支撐類型的RC框架支撐結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果歸納對比,查看哪種支撐形式的框架結(jié)構(gòu)抗震性能最好。(3)對比靜力彈塑性分析和動力彈塑性分析的結(jié)果,然后對這兩種彈塑性分析方法做出總結(jié)。通過對比分析,主要得出以下結(jié)論(1)RC框架支撐結(jié)構(gòu)最大層間位移角較RC框架結(jié)構(gòu)減小了30%左右,較框架剪力墻結(jié)構(gòu)增大了50左右,塑性鉸變形量介于RC框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)之間。說明RC框架支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能高于RC框架結(jié)構(gòu),低于框架剪力墻結(jié)構(gòu),對于高烈度區(qū)大跨度的建筑結(jié)構(gòu),采用RC框架支撐結(jié)構(gòu)更為合理。(2)RC框架偏心支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能要比RC框架中心支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能好,RC偏心支撐框架具有良好的抗震性能;而在不同支撐類型的RC框架偏心支撐的結(jié)構(gòu)中,K形偏心支撐結(jié)構(gòu)在地震作用下頂層節(jié)點位移最小,最大層間位移角最大,則其抗震性能最好。(3)兩種彈塑性分析結(jié)果均可靠。靜力和動力彈塑性分析方法做為結(jié)構(gòu)設(shè)計的輔助方法用來指導(dǎo)結(jié)構(gòu)方案的初步設(shè)計,結(jié)構(gòu)屈服機制的判斷及發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱部位等工作是非常具有現(xiàn)實意義的。
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簡介:隨著經(jīng)濟的發(fā)展鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)以其承載力高、剛度大、抗震性能好、施工方便的獨特優(yōu)勢在超高層建筑中得到越來越廣泛的應(yīng)用同時現(xiàn)代施工中也在追求更快的施工進度此時施工安全顯得尤為重要。施工期間的結(jié)構(gòu)體系作為時變體系它的變形問題不僅要影響施工方案的制定和施工質(zhì)量的控制更關(guān)系到結(jié)構(gòu)本身的安全因此對于施工期的變形進行實測研究掌握其構(gòu)件變形的發(fā)展規(guī)律不僅能夠高效合理地組織施工更能保證人員和結(jié)構(gòu)安全從而提高其經(jīng)濟效益和社會效益。目前國內(nèi)外對高層建筑施工期結(jié)構(gòu)性能和構(gòu)件變形做了大量的研究并取得了不少的成果。采用的分析模型無法全面的考慮施工過程中所有影響因素缺少充足的試驗數(shù)據(jù)使得分析結(jié)果和實際變形可能存在較大的誤差安全系數(shù)降低為安全施工埋下隱患。基于此本文結(jié)合具體實際工程以深圳太平金融大廈為依托針對底部帶剪力墻和桁架的SRC框架雙筒的新型結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)場實體測試與理論模擬分析相結(jié)合的方式進行研究?;趪鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀主要進行以下工作①針對現(xiàn)階段SRC框架雙筒結(jié)構(gòu)新型建筑的發(fā)展分析了研究的目的和意義查閱相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀提出了本文的研究工作內(nèi)容及技術(shù)路線。②總結(jié)分析前人研究成果獲得SRC框架雙筒結(jié)構(gòu)施工期活荷載的分布規(guī)律、混凝土早齡期抗壓強度、彈性模量以及泊松比的發(fā)展規(guī)律、混凝土收縮和徐變的預(yù)測模型為分析施工期的結(jié)構(gòu)性能和變形提供理論依據(jù)。③制定合理的測試方案和選擇適當(dāng)?shù)臏y試儀器對超高層SRC框架雙筒結(jié)構(gòu)不同強度等級的SRC柱施工過程中的豎向變形和內(nèi)外筒連接鋼梁的跨中變形進行實體測試。④綜合考慮混凝土的抗壓強度、彈性模量、收縮和徐變等時變特性利用有限元分析軟件SAP2000建立整體結(jié)構(gòu)模型對SRC框架雙筒結(jié)構(gòu)施工期變形進行數(shù)值分析計算。⑤通過對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的處理和分析掌握施工期間不同強度等級的SRC柱變形的發(fā)展規(guī)律和鋼梁在時變結(jié)構(gòu)體系中的變形規(guī)律。將其與數(shù)值模擬分析結(jié)果對比找出相應(yīng)規(guī)律分析造成偏差的主要原因并為現(xiàn)場安全高效施工提出相關(guān)建議。本論文對底部帶剪力墻和桁架的SRC框架雙筒結(jié)構(gòu)體系施工期變形實測研究的分析研究成果可以得到模擬分析和實測結(jié)果產(chǎn)生差異的原因了解施工期結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體受力變形情況為施工單位制定相應(yīng)合理的施工措施提供強有力的理論支持保證施工的安全快速高效的進行從而保證建筑的經(jīng)濟和社會效益。
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