簡介：華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文大型火電廠鋼框架主廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計研究姓名江雨聲申請學(xué)位級別碩士專業(yè)建筑與土木工程指導(dǎo)教師韓小雷張略秋20061001ABSTRACTWITHTHESUSTAINEDDEVELOPMENTOFCHINASNATIONALECONOMYANDTHEHUGEDEMANDFORENERGY,CONSTRUCTIONPROJECTSOFELECTRICITYAREBUILTEVERYWHERE，INWHICHTHETHERMALPOWERPLANTARETHEMAIN．CURRENTLYTHEMAXIMALCAPACITYOFTHECOALFIREDPOWERPLANTHASREACHED1000MW,REQUIREMENTSFORTHECIVILENGINEERINGDESIGNANDCONSTRUCTIONTECHNOLOGYONTHELARGECAPACITYTHERMALPOWERPLANTAREHIGHER,NEWERANDMORESTRICT．THEMAINFACTORYBUILDINGISACORECOMPONENTOFTHECONSTRUCTIONOFTHETHERMALPOWERSTATION．THEINVESTMENTACCOUNTEDFORALARGEPROPORTIONAMONGTHATOFCIVILCONSTRUCTION．ALLKINDSOFIMPORTANTEQUIPMENT，PIPES，CABLELAYOUTANDINSTNUNEUTCONTROLSYSTEMISVERYCOMPLICATEDANDINTENSIVE．NOTONLYTHEMAINFACTORYBUILDING’SSTRUCTUREISCOMPLICATEDBYTHELOADS，BUTALSOTHESIZEOFPLANEANDSPACEISLARGE，DEADWEIGHTOFTHESTRUCTUREISLARGE．SO，THEDESIGNANDREASONABLECALCULATIONOFTHEMAINFACTORYBUILDINGAPPEARSTOBEPARTICULARLYIMPORTANT．MOSTTHETHERMALPOWERPLANTSOFOURCOUNTRYLOCATEDINEARTHQUAKEZONE．NEITHERTHETRANSVERSENORTHELONGITUDINALOFTHEMAINFACTORYBUILDINGFRAMEWORKSTIFFNESSISASYMMETRIC．THECENTEROFSTIFFNESSDEPARTEDFROMTHECENTREOFMASSALOT．BECAUSEOFEQUIPMENTORPIPINGLAYOUTNEEDS，ITISIMPOSSIBLETOLAYTHESEISMICSUPPORTORSEISMICWALLOFTHELONGITUDINALFRAMEWORKFORFULLYSYMMETRY,WHICHISBENEFITTOTHEEARTHQUAKEREQUEST．TORSIONOFTHEMAINFACTORYBUILDINGISINEVITABLEWHENEARTHQUAKETAKEPLACE．CHINAS”CODEFORSEISMICDESIGNOFBUILDINGS”GB500112001SUGGESTSMORESTRICTREQUIREMENTSFORSEISMICDESIGN,SOITISVERYNECESSARYTOHAVEARESEARCHFORTHESEISMICCALCULATIONOFALLKINDSOFSTRUCTURE，F(xiàn)ORTHEJOINTSTRUCTURE，TOFOUNDANDIMPROVEWEAKLINKSINORDERTOENHANCETHEOVERALLSEISMICCAPACITYOFTHEMAINFACTORYBUILDINGSTRUCTURE．ACCORDINGTOTHATMENTIONEDABOVE，INTHISDISSERTATIONA1000MWTHERMALPOWERPLANTISINVESTIGATED．THEFINITEELEMENTMODELOFTHESTRUCTUREWASFOUNDEDBYUSINGTHEFINITEELEMENTPROGRAMSAP2000．THETHESISALSOANALYZEDTHEDYNAMICRESPONSEOFTHESTRUCTURETHEORETICALLYBOTHINELASTICPHASEANDINELASTICPHASE．THETORSIONREGULARITYOFTHESTRUCTUREANDTHEFLOORSTIFFNESSMUTATIONWASCONSIDERED．RESULTSINDICATEDTHATSOMESTOREY’STORSIONOFTHESTRUCTUREISIRREGULAR,ASPACEMODELSHOULDBEAPPLIEDANDTHEINFLUENCEOFTORSIONSHOULDBECONSIDEREDWHILECALCULATING．INTHEELASTICPHASE，THEPROBLEMOFMODETRUNCATIONANDASSEMBLEMETHODWEREDISCUSSEDWHILEUSINGMODESUPERPOSITIONRESPONSESPECTNANANALYSIS．ITSUGGESTEDTHATAMOUNTSOFMODETRUNCATIONMUSTNOTBELESSTHANNINEASTHESTEELFRAMEBUILDINGOFAMAINFACTORYBUILDINGWASANALYZEDUSINGMODELASSEMBLEMETHOD．THEELASTICU

簡介：本文針對混凝土框架結(jié)構(gòu)進行了下列研究首先，對基于力形函數(shù)的梁柱單元和基于柔度法的計算流程進行了改進。由于基于力形函數(shù)的梁柱單元可以嚴格精確地描述結(jié)構(gòu)實體間的內(nèi)力關(guān)系，因此比傳統(tǒng)的基于位移形函數(shù)的單元具有明顯的精度優(yōu)勢。但缺點是每個荷載步下的計算過程復(fù)雜，結(jié)構(gòu)位移要逐步協(xié)調(diào)才能收斂。因此，分析總結(jié)了現(xiàn)有的基于力的形函數(shù)和基于位移形函數(shù)的梁柱單元理論，對結(jié)構(gòu)、單元、截面、材料各個實體之間的流程控制、迭代方法等逐一進行論述，同時對基于柔度法的流程控制進行了改進。其次，針對非線性全過程分析中的負剛度問題提出了新的虛擬單元法。通過對結(jié)構(gòu)整體進行PUSHOVER分析可以近似模擬結(jié)構(gòu)破壞的全過程，然而，對混凝土結(jié)構(gòu)的全過程分析研究仍然難以突破極限荷載而得到下降段，因此，在虛擬彈簧法的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種可以保證同時多點加載的方法即新的虛擬單元法，描述了該方法的原理和施加步驟，進行了實例驗證。另外，對基于力形函數(shù)的單元算法進行了參數(shù)敏感性分析。分析和設(shè)計人員可以通過對結(jié)構(gòu)反應(yīng)進行敏感性分析找出關(guān)鍵的控制參數(shù)，分清主要和次要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。這樣，要對結(jié)構(gòu)優(yōu)化、可靠度分析和系統(tǒng)識別等，進行結(jié)構(gòu)反應(yīng)的參數(shù)敏感性分析就成為一項必需的重要手段。先后有學(xué)者提出了對基于力形函數(shù)單元進行敏感性分析的計算理論，缺乏明確顯式的計算形式。因此，推導(dǎo)了統(tǒng)一的計算公式，與現(xiàn)有公式進行比較分析，并選取了懸臂鋼梁和鋼框架進行參數(shù)敏感性分析的實例，較好地驗證了上述理論的正確性。最后，針對上述理論進行了非線性有限元程序的編制工作，分別選取了一定量的實例進行分析，其結(jié)果與試驗結(jié)果和傳統(tǒng)的有限元軟件SAP2000進行了比較，驗證了所編程序的有效性。

簡介：目前大跨度空間結(jié)構(gòu)是發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)類型。大跨度建筑及作為其核心的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展狀況已是代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點使其廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域，但是它的抗震性能還在研究之中。目前有兩種觀點一種觀點認為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能比普通混凝土結(jié)構(gòu)要差，盡管預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)能夠減小結(jié)構(gòu)的裂縫寬度和變形，但是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)阻尼小、耗能差、地震反應(yīng)大。另一觀點認為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對于改善結(jié)構(gòu)的耐久性和振動反應(yīng)都是有利的。此觀點認為在同等條件下預(yù)應(yīng)力框架開裂較晚，裂縫較少且卸載后裂縫恢復(fù)性較好，具有較好的抗震性能，從能量消耗角度來看，如果預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，其性能不比普通混凝土結(jié)構(gòu)差。究竟預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)抗震性能如何，影響因數(shù)有哪些還有待于進一步的研究。對于鋼筋混凝土的力學(xué)性能，長期以來人們都是用線彈性理論分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力或內(nèi)力，同時以往的研究方法多以實驗為主，這種設(shè)計方法往往是基于大量實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的經(jīng)驗公式，缺乏系統(tǒng)的理論性。因此尋求一種系統(tǒng)的能夠反應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部不同階段的不同狀態(tài)的科學(xué)的方法就變得很重要，而有限元分析方法恰好可以提供大量結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息，特別是不同受力狀態(tài)和不同階段的信息，如何將其更好的應(yīng)用于混凝土的性能分析中，也是值得探討的問題?；谝陨蟽蓚€問題，論文主要進行了如下工作1對不同軸壓比情況進行了對比計算，探討了他們對結(jié)構(gòu)動力性能的影響。結(jié)果表明軸壓比較小時，提高軸壓比對結(jié)構(gòu)側(cè)向承載有利，當(dāng)軸壓比超過06時，提高軸壓比對結(jié)構(gòu)承載力的提高非常小。2往復(fù)加載計算表明，軸壓比的提高對結(jié)構(gòu)的延性和滯回性能有不利的影響。軸壓比為06以后滯回環(huán)變得比較窄。但小于06的情況下，沒有太大影響。3、對不同預(yù)應(yīng)力度情況進行了對比計算，單調(diào)荷載作用下不同預(yù)應(yīng)力度的框架的荷載一位移曲線比較相似，預(yù)應(yīng)力度對于框架的極限承載力沒有太大的影響，不同預(yù)應(yīng)力度的框架的荷載一位移曲線比較相似。4、非預(yù)應(yīng)力框架的滯回曲線基本上沒有捏縮現(xiàn)象，而預(yù)應(yīng)力框架的滯回曲線均有不同程度的捏縮現(xiàn)象。在初期，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于彈性階段時，非預(yù)應(yīng)力框架和預(yù)應(yīng)力框架的剛度變化不大。進入彈塑性階段后，非預(yù)應(yīng)力框架抗側(cè)剛度的退化比預(yù)應(yīng)力框架要嚴重一些。在塑性階段后期，非預(yù)應(yīng)力框架和預(yù)應(yīng)力框架的剛度經(jīng)過退化后，剛度又趨于一致。5水平往復(fù)加載過程中，預(yù)應(yīng)力框架的裂縫比非預(yù)應(yīng)力框架要少。在模擬多遇地震的循環(huán)過程中，循環(huán)加載結(jié)束后預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)混凝土恢復(fù)的比較好，裂縫閉合情況良好，可見預(yù)應(yīng)力框架的恢復(fù)特性比非預(yù)應(yīng)力框架要明顯好多。6、總結(jié)了有限元方法用于混凝土分析中需要注意的一些問題。主要有防止不合理的邊界條件引起應(yīng)力集中，網(wǎng)格密度的控制，在滿足計算要求的情況下不要太密，荷載步長不能過大，收斂準則在不影響計算精度的情況下盡量放寬。7利用有限元分析方法對火力發(fā)電廠煤倉間結(jié)構(gòu)進行了分析，建立了火力發(fā)電廠煤倉間結(jié)構(gòu)模型，針對不同強度地震進行了計算，找出了結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，探討了預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)動力特性的影響，驗證了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)方案的可行性，為此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了分析方法。

簡介：填充墻框架結(jié)構(gòu)是房屋建筑結(jié)構(gòu)中常見的一種結(jié)構(gòu)體系。已有的研究表明，填充墻對框架結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及其變形性能都有很大的影響。而且忽略填充墻對框架結(jié)構(gòu)的影響并不總是安全的，因此，在框架的抗震設(shè)計中，考慮填充墻對結(jié)構(gòu)的影響是非常有必要的。同時隨著無損檢測技術(shù)的發(fā)展，利用振動技術(shù)獲取結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)進行動力性能的分析也越來越普遍?；谏鲜霰尘埃疚倪M行如下研究工作1在實驗室條件下，以一個四層兩跨兩開間的1／3框架填充墻模型為對象，進行模態(tài)試驗研究。分別從不同的填墻位置與數(shù)量，填充墻的砌筑方向，養(yǎng)護時間等方面進行測試，獲取了結(jié)構(gòu)各類工況條件下的固有頻率與振型等模態(tài)信息，討論了影響結(jié)構(gòu)動力性能的敏感性因素。2基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論，本文論述多種損傷識別指標的基本原理和計算方法，主要包括固有頻率變化率、模態(tài)置信因子、改進的模態(tài)置信因子、模態(tài)應(yīng)變能、殘余力向量、應(yīng)變模態(tài)、剛度變化、柔度矩陣、曲率模態(tài)等。運用靈敏度分析方法對考慮框架節(jié)點轉(zhuǎn)動的層模型進行了彈性模量的識別，采用兩步識別方法對帶轉(zhuǎn)角的四邊形墻元模型進行了彈性模量的修正，識別結(jié)果具有較好的精度。3分析了框架填充墻結(jié)構(gòu)的受力特性，給出了結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下表現(xiàn)的合理解釋。計算比較了目前較為流行的幾種框架填充墻結(jié)構(gòu)的簡化模型，并作出了評價。根據(jù)修正的框架模型建立了框架填充墻的有限元模型，通過與ANSYS建模計算結(jié)果相比較，驗證了模型的正確性。針對結(jié)構(gòu)因養(yǎng)護時間的不同所造成的固有頻率降低，采用梯度法修正了填充墻的剛度折減系數(shù)，取得了比較滿意的計算結(jié)果。

簡介：目前，鋼框架混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)因兼具鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩者的優(yōu)點，在我國高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，國內(nèi)外對該結(jié)構(gòu)形式的抗震性能存在兩個主要爭議鋼框架混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)是否是一雙重抗震體系；如何調(diào)整鋼框架的水平地震剪力。我國大部分地區(qū)處于地震區(qū)，有必要對該結(jié)構(gòu)的抗震性能進行深入研究。本文對一座12層鋼框架混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)110模型進行了模擬地震振動臺試驗，研究了該結(jié)構(gòu)的抗震性能，包括周期、阻尼動力特性；加速度、位移、層間位移動力反應(yīng)；應(yīng)變反應(yīng)；混凝土筒體裂縫情況。試驗表明鋼框架可以起到第二道抗震防線作用，鋼框架混凝土筒體可以抵抗大震的作用而不倒塌，該結(jié)構(gòu)形式具有較好的抗震性能。本文根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用應(yīng)變分析和側(cè)移分析兩種方法，著重研究了鋼框架鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)在各級地震作用下水平地震剪力在鋼框架與混凝土筒體之間的分配比例。得到了一些有用的結(jié)論，包括鋼框架、混凝土筒體和整體結(jié)構(gòu)樓層地震剪力的比較；鋼框架樓層地震剪力在小震、中震和大震作用下的變化規(guī)律；鋼框架各樓層地震剪力與鋼框架最大樓層剪力比值隨震級變化規(guī)律；鋼框架最大地震剪力樓層的剪力分擔(dān)率隨震級的變化規(guī)律。本文通過振動臺試驗，針對鋼框架混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)抗震性能的兩個主要爭議進行了研究，得出了一些有用的結(jié)論。本文最后提出了一些建議和對該研究領(lǐng)域的展望。

簡介：物理、力學(xué)以及許多工程實際問題屬于數(shù)學(xué)物理方程的初邊值問題，其解析解只能對一些簡單問題才能求得，大多情況下采用數(shù)值方法求解。邊界元屬于邊界型的數(shù)值方法，它是以邊界積分方程為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，同時采用了單元離散技術(shù)。本文介紹的虛邊界元法，是一種較新的數(shù)值計算方法，屬于間接邊界元法范疇，具有數(shù)據(jù)準備少，計算精度高、系數(shù)陣為對稱的等特點，并且它克服了邊界元直接法中的奇異積分問題。多域組合結(jié)構(gòu)虛邊界元法求解框架剪力墻結(jié)構(gòu)，不僅證實了虛邊界元思想的實用性、可靠性，而且通過對比可以看出它比其他的數(shù)值計算方法具有更高的計算效率，并使得該方法的應(yīng)用范圍得到拓展。可以將本文思想推廣應(yīng)用于分域等厚度薄板、各域材料性質(zhì)不同的組合體、多層膠合厚板、接觸等問題的求解及虛邊界元法與有限元法的耦合技術(shù)等?？焖俣鄻O算法的興起給邊界元法帶來了一次革命性的改變。本文利用二維復(fù)數(shù)域的TAVL展開，采用自適應(yīng)的樹結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)出適合二維彈性靜力學(xué)的多極展開系數(shù)傳遞格式，形成了ON量級的快速多極虛邊界元法。該法不會顯式的形成系數(shù)矩陣，并通過廣義極小殘值法求解方程，不僅節(jié)約了內(nèi)存，而且提高了求解精度。這種算法適合于求解較大規(guī)模的彈性力學(xué)問題，提高了方程求解的速度，從而擴大了虛邊界元法的適應(yīng)范圍。

簡介：⑧J‘“。_，一了’／～題目處應(yīng)式墼簽堡堡框苤繾塑墊重嬰壅作者姓名學(xué)校導(dǎo)師企業(yè)導(dǎo)師工程領(lǐng)域所在學(xué)院亢樂楊樹標教授任愛國建筑與土木工程土木工程學(xué)院提交論文日期堂年衛(wèi)月LM一’、彩丁彩丁LR～L工鯁√吖JADISSERTATIONSUBMITTEDTOHEBEIUNIVERSITYOFENGINEERINGFORTHEACADEMICDEGREEOFMASTEROFENGINEERINGSEISMICSTUDYOFTHEOVERALLSWINGLAMESTRUCTUREWITHOUTERCORRIDORCANDIDATESUPERVISORPLURALISTICSUPERVISORACADEMICDEGREEAPPLIEDFORPROFESSIONALFIELDCOLLEGE／DEPARTMENTLEKANGPROFSHUBIAOYANGAIGUORENMASTEROFENGINEERINGARCHITECTURALANDCIVILENGINEERINGCOLLEGEOFCIVILENGINEERINGHEBEIUNIVERSITYOFENGINEERINGDECEMBER2017

簡介：鋼支撐框架結(jié)構(gòu)體系因其布置靈活、易與工藝要求配合、施工快捷等特點，逐漸成為我國大型火力發(fā)電廠主廠房的主要結(jié)構(gòu)形式之一。但研究現(xiàn)狀表明，對該結(jié)構(gòu)的抗震性能尚缺乏系統(tǒng)全面的研究。因而研究大型火電廠主廠房鋼支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震性能有著十分重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文在廣泛閱讀國內(nèi)外文獻資料的基礎(chǔ)上，進行了大型火電廠主廠房鋼支撐框架結(jié)構(gòu)的振動臺模擬地震試驗研究和理論分析，較全面地對該結(jié)構(gòu)的抗震性能的有關(guān)問題展開研究，為該結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題提出建議。具體有以下幾方面的內(nèi)容運用靜、動力等效等處理措施，克服實際困難，設(shè)計制作了大型火電廠主廠房鋼支撐框架結(jié)構(gòu)的整體模型，探索了細部構(gòu)造對整體模型影響的途徑，并在國內(nèi)首次實現(xiàn)該類結(jié)構(gòu)的振動臺試驗，進行了振動臺模擬地震試驗研究；在加載各階段前后，對模型進行白噪聲掃描，獲得頻率響應(yīng)函數(shù)，通過模態(tài)參數(shù)識別得到結(jié)構(gòu)各階段自振頻率、阻尼等動力特性的變化規(guī)律；測量并分析了模型結(jié)構(gòu)各加載階段的加速度、位移、應(yīng)變等地震反應(yīng)，得出結(jié)構(gòu)動力特性和抗震性能的有關(guān)結(jié)論，同時為理論分析提供了試驗依據(jù)。對連接性能在該種結(jié)構(gòu)中的影響展開討論，提出了考慮連接半剛性進行大型火電廠主廠房鋼支撐框架結(jié)構(gòu)實用設(shè)計的方法。對該結(jié)構(gòu)進行了彈性階段和彈塑性階段地震反應(yīng)分析。在彈性階段探討了該種結(jié)構(gòu)振型分解反應(yīng)譜法的振型截斷和振型組合問題。在彈塑性階段，針對該結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合動力子結(jié)構(gòu)的思路，提出了適用于該結(jié)構(gòu)的桿層動力分析模型，較好地考慮了平動與扭轉(zhuǎn)的耦連，并根據(jù)此模型編制了彈塑性動力響應(yīng)分析程序，為大型火電廠主廠房鋼支撐框架結(jié)構(gòu)彈塑性地震反應(yīng)分析提供了簡單可行的方法。通過地震反應(yīng)分析，結(jié)合模型試驗的對結(jié)構(gòu)的薄弱部位進行判定、全面評價了該結(jié)構(gòu)抗震性能，并提出了關(guān)于該結(jié)構(gòu)的設(shè)計建議和意見。最后，指出了火電廠主廠房鋼支撐框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究有待進一步開展的問題。

簡介：目前，結(jié)構(gòu)可靠性研究只停留在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的層次，與實際的情況不符。結(jié)構(gòu)體系可靠性理論的應(yīng)用可以彌補這一缺陷，將結(jié)構(gòu)可靠性的研究拓展到結(jié)構(gòu)體系的層次，有利于提高可靠性研究的科學(xué)性。本文首先介紹了用結(jié)構(gòu)可靠性理論分析鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性，研究了荷載的概率分布、荷載效應(yīng)組合，引入“QHL算法”進行失效概率計算。接著介紹用結(jié)構(gòu)體系可靠性理論分析框架結(jié)構(gòu)體系，采用基于系統(tǒng)臨界強度的約界準則和約界算法，將柔性控制邊界引入失效模式識別過程，用DITLEVSEN上下界估計結(jié)構(gòu)體系的失效概率范圍；同時，用荷載增量法和微分等價遞歸算法相結(jié)合，快速準確地求解失效模式的極限狀態(tài)方程、可靠度指標和失效概率。最后，對一工程實例一個三層三跨的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)辦公樓進行分析，計算了結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度和結(jié)構(gòu)體系失效概率，通過DITLEVSEN上下界計算出的失效概率范圍與微分等價遞歸算法計算出的結(jié)構(gòu)體系失效概率的對比，證明二者的精度可以滿足工程結(jié)構(gòu)分析的要求。實踐證明，本文的方法是可行且有效的。

簡介：預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要結(jié)構(gòu)體系之一，具有良好的發(fā)展前景。本文所研究的采用后張預(yù)應(yīng)力筋將梁柱構(gòu)件連接起來的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)不僅具有預(yù)制混凝土的各種優(yōu)點，而且與現(xiàn)澆大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)相比具有易實現(xiàn)梁鉸機制、恢復(fù)性能好、耐久性能好、有效保護節(jié)點、地震損失易評估等優(yōu)勢。因此針對這種結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計研究對推廣使用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有重要的應(yīng)用價值。本文所做工作主要針對有粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，主要探討內(nèi)容如下1對有粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)中節(jié)點抗震性能進行了試驗研究，介紹了試驗的目的、試件設(shè)計、加載情況，對試驗現(xiàn)象和對滯回曲線、剛度退化、延性、耗能能力等主要試驗結(jié)果進行了分析。通過試驗結(jié)果分析得出這種體系具有的特點為耗能與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比較差，但殘余變形小，具有良好的延性，破壞集中在梁端處的梁柱連接和牛腿處，梁、柱構(gòu)件和節(jié)點核心區(qū)破壞輕微。2樓層位移角由梁柱連接處轉(zhuǎn)角、梁彈性變形、柱彈性變形及節(jié)點區(qū)彈性變形四個部分組成，本文分析了這四個組份的計算，著重對梁柱連接處截面彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系進行了全過程理論數(shù)值分析，得到了中節(jié)點樓層剪力與樓層位移角的理論計算結(jié)果，并與試驗結(jié)果進行了對比，驗證了數(shù)值計算的準確性。通過計算各組份對樓層位移角的貢獻，說明了樓層位移角較大時，梁柱連接處轉(zhuǎn)角是引起位移角的主要變形組成部分。3總結(jié)了影響節(jié)點抗裂因素和已有的計算公式，對比分析了有粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)和部分無粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的中節(jié)點剪力傳力機理，從抗裂度角度出發(fā)推導(dǎo)了抗裂驗算公式，此公式與已有的應(yīng)用于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的計算公式基本一致。通過試驗結(jié)果對比分析，驗證了公式的準確性。探討了有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力節(jié)點的抗剪機理。參照已有抗剪設(shè)計方法，給出了兩種節(jié)點核心區(qū)抗剪的設(shè)計建議。4針對有粘結(jié)有粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)梁端的配筋和抗裂特點，探討了梁端支座處的抗彎承載力和抗裂彎矩的計算，通過對梁柱連接處彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系的數(shù)值分析，給出了梁端允許出現(xiàn)裂縫時的抗裂驗算公式。對缺口梁和牛腿的受剪和壓力摩擦作用提供的抗剪承載力進行了分析，說明了滿足一定跨高比條件下由壓力摩擦作用提供的抗剪承載力就能夠滿足梁端抗剪承載力要求。通過受力分析和參照國外有關(guān)設(shè)計規(guī)范，簡單介紹了該結(jié)構(gòu)體系中缺口梁和暗牛腿的設(shè)計思路。5對結(jié)構(gòu)體系整體設(shè)計中的若干問題進行了初步探討，得到了相關(guān)問題一些有益的建議。利用已有的關(guān)于有粘結(jié)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的研究成果，在附錄中給出了一個探討性的設(shè)計算例。

簡介：施工縫是混凝土施工過程中的停歇位置，在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中，施工縫是不可避免的。施工縫是保證結(jié)構(gòu)安全性和整體性的重要因素，處理不好，極易成為結(jié)構(gòu)上的薄弱部位，對結(jié)構(gòu)抗震極為不利。雖然在地震區(qū)帶有施工縫的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但有關(guān)留置有施工縫的框架柱的抗震性能試驗到現(xiàn)在為止還沒有做過。因此，結(jié)合大連市城鄉(xiāng)委員會的科技項目鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工縫的留設(shè)位置和處理方法，本文主要做了如下工作采用不同的施工縫接縫面處理方法，對帶有施工縫的混凝土立方體試塊的粘結(jié)劈裂抗拉強度進行了試驗研究。試驗結(jié)果表明，各種接縫面材料中，粉煤灰改性砂漿的劈裂抗拉強度最大，效果最好。其次是水泥膨漿和接縫混凝土，接縫面不鋪筑任何接縫面材料的試塊，劈裂抗拉強度最小。同時，用PHOTOSHOP圖形處理軟件，運用有關(guān)像素亮度值的統(tǒng)計信息，對劈裂面的密實度和平整度進行了評價。并給出了劈裂抗拉強度和折算軸拉強度與像素亮度標準偏差之間的關(guān)系式，為劈拉斷裂面的評價提出了新思路。最后，從微觀和宏觀上，分析了接縫材料對粘結(jié)劈拉強度的影響。通過13根留有施工縫柱和整澆柱的偽靜力試驗，研究了軸壓比、施工縫接縫面處理方法對柱抗震性能的影響，對構(gòu)件的破壞特征、承載能力、滯回曲線、骨架曲線、位移延性、以及剛度退化進行了對比分析。試驗結(jié)果表明，在軸壓比比較低的情況下，有施工縫柱的承載能力會降低3％～7％，位移延性系數(shù)降低最大可以達30％以上。鋼筋的滑移和滯回曲線的捏縮要比整澆柱的嚴重。隨著軸壓比的增加，施工縫對結(jié)構(gòu)的影響減弱。在較高的軸壓比下，施工縫對構(gòu)件的抗震性能影響已不顯著。表明軸向壓力對施工縫處的抗剪性能是有利的，它推遲了施工縫的開裂，避免了施工縫處的鋼筋在混凝土中的過度滑移和構(gòu)件的過早破壞。繼續(xù)澆筑新混凝土之前，在施工縫處鋪一層粘結(jié)層可以有效改善施工縫接縫面的性能。最后，從施工方法、受力性能、界面處理、軸向壓力等方面，對有施工縫柱抗震性能低于整澆柱的原因進行了理論分析。通過偽靜力試驗，對帶有施工縫的兩層兩跨鋼筋混凝土框架的抗震性能進行了試驗研究，主要考慮了軸壓比、施工縫及其接縫面處理方法對框架抗震性能的影響。將整澆框架作為對比試件，對框架的破壞特征、承載能力、滯回曲線、骨架曲線、位移延性、剛度退化以及殘余變形進行了對比分析，并建立了框架的恢復(fù)力模型。結(jié)果表明，帶有施工縫的框架位移延性系數(shù)低于整澆框架約11％，有施工縫框架的相對變形大于整澆框架約41％～51％；當(dāng)施工縫不認真處理時，會在框架中形成薄弱跨。施工縫對結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度退化影響不顯著。概括介紹了結(jié)構(gòu)損傷問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，在對框架柱的試驗研究和國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一種評估鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于地震荷載作用下的損傷性能的模型。該模型把損傷看作是剛度、變形和結(jié)構(gòu)耗能共同影響的冪函數(shù)。基于框架柱和框架的試驗結(jié)果，給出了公式中參數(shù)的統(tǒng)計值。在總結(jié)框架試驗研究成果的基礎(chǔ)上，運用動力時程分析方法，對有施工縫框架和整澆框架的非彈性抗震性能進行了研究。采用層間剪切模型和三線型恢復(fù)力模型，分別輸入8度多遇地震和7度罕遇地震作用下的遷安地震波、EICENTRO地震波和天津地震波，對兩個框架的彈塑性地震反應(yīng)進行了模擬。將有施工縫框架和整澆框架的項層位移、頂層加速度、層間最大位移、層間最大剪力進行了對比分析。模擬結(jié)果表明，有施工縫框架和整澆框架，在遷安波、EICENTRO波和天津波的作用下，結(jié)構(gòu)頂層的位移時程曲線和加速度時程曲線隨著地震動時間的變化規(guī)律是基本一致的。

簡介：在沖擊荷載作用下，往往會發(fā)生火災(zāi)，對在沖擊荷載和火共同作用下建筑物的破壞與倒塌效應(yīng)研究，既是多學(xué)科交叉的難度很大的科學(xué)問題，又是具有國家安全防護意義的工程實際問題。近年來國際上發(fā)生多次大型建筑物在沖擊荷載作用下倒塌破壞的慘劇，給生命財產(chǎn)造成巨大的損失，如眾所周知的“911”事件，是人類進入21世紀以來影響最大的災(zāi)難性事件，也是對防止結(jié)構(gòu)倒塌破壞研究的一次重大挑戰(zhàn)。我國有不少具有重要政治與經(jīng)濟意義的標志性建筑和重大工程，這些標志性建筑和重大工程一旦發(fā)生類似“911”事件，將給國民經(jīng)濟造成巨大損失，對遭受沖擊荷載和隨之而來的火災(zāi)共同作用的建筑物的破壞性能研究并提出提高結(jié)構(gòu)抗火承載力的措施，是公眾及工程界非常關(guān)心、迫切需要解決的問題。本文用大型有限元軟件ABAQUS，對沖擊荷載對鋼框架結(jié)構(gòu)抗火承載力的影響進行了仿真分析，具體內(nèi)容包括三部分，第一部分為有限元模型的建立與試驗驗證對試驗進行簡單的介紹；并詳細論述有限元模型的建立過程，包括材料的本構(gòu)關(guān)系、有限元程序、單元類型、顯式求解方法、加載過程等；最后通過對仿真計算結(jié)果與試驗結(jié)果的對比進行驗證。第二部分通過計算結(jié)果對比確定了簡化計算模型，研究了關(guān)鍵構(gòu)件破壞后產(chǎn)生的初始缺陷對結(jié)構(gòu)抗火承載力產(chǎn)生的影響，并運用MATLAB回歸出這種情況下結(jié)構(gòu)破壞時間的修正系數(shù)，為重要結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計提供參考。第三部分為提高結(jié)構(gòu)抗火承載力措施的研究提出兩種方法以避免結(jié)構(gòu)在遭受突然撞擊后在隨后發(fā)生的火災(zāi)中很快失去承載能力，即增加防火涂料厚度和在梁底加鋼絞線，并通過計算驗證了方法的可行性。

簡介：支撐作為一種優(yōu)良的抗側(cè)力體系很受青睞，在抗震設(shè)計中被大量應(yīng)用。但在1994年的NTHRIDGE地震和1995年的阪神地震后研究發(fā)現(xiàn)大量支撐的過早屈曲是結(jié)構(gòu)破壞的重要原因。為了改善支撐的抗震性能，日本工程界提出了一種新型支撐－屈曲約束支撐。屈曲約束支撐通過在普通支撐外圍合理設(shè)置約束機構(gòu)，限制其受壓屈曲而不限制其軸向變形，最終實現(xiàn)受拉受壓全截面屈服而支撐不屈曲的目的。屈曲約束支撐通過其自身剛度和先于結(jié)構(gòu)主體屈服產(chǎn)生的滯回耗能來減輕甚至避免主體在地震中的損壞。本文首先闡明了屈曲約束支撐的產(chǎn)生、發(fā)展以及應(yīng)用，并在理論和試驗兩方面對屈曲約束支撐進行穩(wěn)定分析和構(gòu)造設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，通過理論推倒闡述了屈曲約束支撐框架耗能減震的原理，提出該種結(jié)構(gòu)的實用設(shè)計分析方法。最后以具體工程為例，對其進行結(jié)構(gòu)設(shè)計分析和施工技術(shù)研究。在結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析一章中，本文選擇了SATWE軟件進行了結(jié)合中國規(guī)范要求的彈性設(shè)計，并運用時程分析法對屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)和普通支撐結(jié)構(gòu)進行耗能減震分析對比。時程分析結(jié)果表明①結(jié)構(gòu)彈性設(shè)計合理，符合我國規(guī)范抗震要求；②屈曲約束支撐機構(gòu)對比普通支撐結(jié)構(gòu)具有明顯的減震效果。文章最后針對屈曲約束支撐的性能特點，提出了與之相應(yīng)的支撐設(shè)計制造與施工工藝和方法等，鑒于國內(nèi)屈曲約束支撐的理論和實驗成果相對匱乏，實際工程運用很少，仍有待完善。綜上所述，屈曲約束支撐減震機理明確、減震效果顯著、安全可靠、經(jīng)濟合理，可以用于不同地震烈度和抗震要求的結(jié)構(gòu)。它既可用于單層建筑，也可用于多高層建筑；不但適用于新建建筑，還適用于已建建筑的抗震加固和震后修復(fù)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

簡介：本文對抗震規(guī)范中阻尼比為002和005的地震影響系數(shù)進行了比較，對建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計通則試用阻尼比為002和005的場地設(shè)計譜進行了比較。比較兩個規(guī)范中地震作用取值的不同之處，建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計通則試用中考慮結(jié)構(gòu)的影響系數(shù)，調(diào)整設(shè)計中的地震作用。針對我國現(xiàn)行的抗震規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)地震作用取值方面進行分析，基于通則調(diào)整不同阻尼比情況下的地震作用，使得鋼結(jié)構(gòu)的延性性能得以考慮。取算例進行分析比較，得出結(jié)論在地震作用調(diào)整情況下設(shè)計的算例能達到抗震規(guī)范要求的層間位移角限值，而且可以節(jié)省鋼材。充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，合理設(shè)計地震作用取值，使鋼結(jié)構(gòu)得以發(fā)展。

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