陆家嘴时代金融中心SRC梁式转换层节点性能研究

论文摘要

本文源于上海陆家嘴时代金融中心的结构设计工作。该大楼一层有一个SRC梁式托柱转换层，承受设计值54000kN的上柱荷载。本文在总结前人对SRC梁式转换层研究成果的基础上，按照规范要求，先对大楼采用空间有限元分析和设计软件SATWE进行整体计算；再对局部一层SRC梁式托柱转换层进行了ANSYS有限元分析和1／5缩尺模型静力试验；并根据试验和数值分析数据进行一层SRC梁式转换层节点的性能研究，提出了该SRC梁式转换层在正常使用极限状态下的上柱竖向荷载和破坏状态下的上柱竖向荷载；最后总结研究成果，提出设计改进意见和优化建议。本文成果已应用于上海陆家嘴时代金融中心的设计和建设中，目前的实测资料表明SRC梁式转换层是安全、可靠的。上海陆家嘴时代金融中心SRC梁式托柱转换层的设计方法和研究成果对今后类似结构的设计和应用具有参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 结构转换层概述
• 1.1.1 结构转换层的由来
• 1.1.2 转换层的结构功能
• 1.1.3 转换层的主要结构形式和应用
• 1.2 转换层结构的起源、发展和研究现状
• 1.3 型钢混凝土梁式转换层的应用和研究现状
• 1.4 本文立题背景、研究目的和工程应用价值
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 型钢混凝土转换层相关理论
• 2.1 型钢混凝土的工作原理与构造要求
• 2.1.1 型钢混凝土的共同工作原理
• 2.1.2 型钢混凝土的构造要求
• 2.2 型钢混凝土梁
• 2.2.1 受弯承载力计算方法及基本假定
• 2.2.2 受弯承载力计算
• 2.2.3 受剪性能
• 2.2.4 斜截面受剪承载力计算
• 2.3 型钢混凝土柱
• 2.3.1 正截面受压承载力计算方法及基本假定
• 2.3.2 偏心受压承载力的计算
• 2.3.3 受剪性能
• 2.3.4 斜截面受剪承载力计算
• 2.4 转换层的规范要求
• 第3章 时代金融中心一层SRC转换层的结构设计
• 3.1 工程概况
• 3.2 结构计算程序和计算参数
• 3.3 转换层计算结果和结构图
• 第4章 SRC梁式转换层节点试验
• 4.1 试验目的与意义
• 4.2 试验研究内容
• 4.3 试验设计与模型制作
• 4.3.1 试验设计依据
• 4.3.2 试验设备与仪器
• 4.3.3 模型与原型相似关系
• 4.3.4 模型材料
• 4.3.5 模型施工
• 4.3.6 测点布置
• 4.3.7 试验加载制度
• 4.4 SRC转换层节点静力试验过程简述
• 4.5 试验宏观现象描述
• 4.5.1 大底座模型试验现象
• 4.5.2 小底座模型试验现象
• 4.6 试验数据
• 4.6.1 大底座模型SRC转换梁梁端剪力梁底弯矩主工况试验
• 4.6.2 小底座模型SRC框支柱偏心受压主工况试验
• 4.6.3 大底座模型和小底座模型副工况试验
• 4.7 试验总结
• 第5章 SRC梁式转换层有限元分析
• 5.1 有限单元法和软件
• 5.1.1 有限单元法
• 5.1.2 ANSYS软件
• 5.2 相关弹塑性力学基本理论
• 5.2.1 应力状态和应变状态
• 5.2.2 弹塑性本构模型
• 5.3 钢筋混凝土有限单元模型的选择
• 5.3.1 钢筋混凝土结构的有限元模型
• 5.3.2 SRC转换层节点ANSYS钢筋混凝土单元模型SOLID65单元
• 5.4 SOLID65单元的理论基础
• 5.4.1 单元的线性行为
• 5.4.2 单元的非线性行为
• 5.4.3 单元混凝土屈服及失效准则
• 5.5 SRC转换层节点ANSYS型钢、钢筋单元模型
• 5.5.1 SRC转换层节点ANSYS型钢单元模型SHELL143
• 5.5.2 SRC转换层节点ANSYS钢筋单元模型LINK8
• 5.6 有限元模型的建立和求解
• 5.6.1 材料性质
• 5.6.2 几何建模
• 5.6.3 网格划分
• 5.6.4 荷载定义
• 5.6.5 求解
• 5.7 计算结果
• 5.8 计算结论
• 5.9 SRC梁式转换层试验与有限元计算对比
• 5.9.1 应变对比
• 5.9.2 总荷载-应力、应变曲线对比
• 5.9.3 破坏模式对比
• 5.9.4 破坏荷载对比
• 第六章 结论与展望
• 6.1 SRC梁式转换层节点性能评价
• 6.2 存在问题
• 6.3 建议
• 6.4 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果