多跨钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的弯剪性能研究

论文摘要

本文在对高层建筑钢筋转换梁结构和钢骨转换梁结构的受力、变形状态及其与上部剪力墙共同作用机理进行分析的基础上, 提出了钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的截面极限承载力计算方法。钢骨转换梁结构具有独特的优点: 梁式转换层传力直接, 便于工程设计、计算, 造价较为经济, 主要受力构件为转换大梁, 受力大、应力状态复杂, 通常需要较大的截面尺寸; 而钢骨混凝土构件作为转换梁, 可以有效减小构件截面尺寸、减轻建筑自重、降低材料消耗、提高抗震性能,更好的满足建筑功能要求。根据现有规范规定,结合工程实例,本文提出了钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的结构的截面极限承载力的计算方法;在总结对此类单跨结构的研究工作的基础上,运用有限元分析方法,对钢骨转换梁多跨(三跨)结构的受力和变形特性进行了研究,主要工作如下: 在研究钢骨混凝土梁受弯破坏形态的基础上,提出了钢骨转换梁与上部剪力墙共同工作的抗弯承载力计算方法; 在综合研究钢骨混凝土梁剪切破坏形态的基础上,提出了钢骨混凝土转换梁与上部剪力墙共同作用的抗剪承载力计算方法; 结合工程实例,利用ANSYS8.0软件通过建立三维实体模型, 进行非线性有限元分析, 计算本文所研究的多跨结构的应力分布,得出数值解; 采用本文提出的计算公式进行钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用结构的抗弯、抗剪承载力计算以及挠度验算, 并与工程实际设计结果进行比较,得到了满意的结果; 研究结果表明:钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用结构明显增强

论文目录

• 第1章 综述
• 1.1 高层建筑转换层结构的功能特点及应用现状
• 1.1.1 转换层结构的概念
• 1.1.2 转换层结构的功能
• 1.1.3 转换层的主要结构形式
• 1.1.4 转换层结构的研究及其发展
• 1.2 钢筋混凝土转换梁结构的功能特点及计算方法
• 1.2.1 转换梁结构的概念及特点
• 1.2.2 转换梁结构的力学模型的选取、基本假定及设计要点
• 1.2.3 钢筋混凝土转换梁与上部剪力墙共同作用的受力特点
• 1.2.4 钢筋混凝土转换梁与上部剪力墙共同作用的计算方法
• 1.3 钢骨混凝土转换梁结构的特点及其应用研究现状
• 1.3.1 钢骨混凝土结构的概述
• 1.3.2 钢骨混凝土结构的研究与发展
• 1.3.3 钢骨混凝土转换梁在高层建筑中的研究与应用
• 1.4 本文的主要研究内容
• 1.4.1 研究问题的提出
• 1.4.2 本文的主要研究内容
• 第2章 钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的正截面分析
• 2.1 本章概述
• 2.2 钢骨混凝土梁的正截面承载力分析
• 2.2.1 钢骨混凝土梁的正截面承载力的几种计算方法
• 2.2.2 叠加方法
• 2.2.3 极限平衡理论法
• 2.3 钢骨转换梁与剪力墙共同作用的正截面承载力分析
• 2.3.1 钢骨与混凝土的粘结
• 2.3.2 钢骨与混凝土的一些构造措施
• 2.3.3 钢骨转换梁与剪力墙共同作用的正截面承载力计算
• 2.4 钢骨转换梁与剪力墙共同作用的挠度计算
• 第3章 钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的斜截面分析
• 3.1 本章概述
• 3.2 钢骨混凝土梁的抗剪性能简述
• 3.2.1 钢骨混凝土梁与钢筋混凝土梁受剪破坏的差别
• 3.2.2 钢骨混凝土梁斜截面的主要破坏形态
• 3.2.3 影响钢骨混凝土梁的抗剪性能的因素
• 3.3 钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的抗剪性能研究
• 3.3.1 钢骨转换梁的抗剪承载力计算理论
• 3.3.2 叠加方法计算梁的抗剪承载力
• 3.3.3 钢骨转换梁与上部剪力墙共同工作的抗剪承载力计算
• 3.3.4 算例
• 第4章 钢骨转换梁与上部剪力墙共同作用的非线性分析
• 4.1 本章概述
• 4.2 工程概况
• 4.3 三维实体模型的建立
• 4.3.1 简化处理
• 4.3.2 单元类型的确定
• 4.3.3 材料属性与实常数的确定
• 4.3.4 实体模型的建立
• 4.3.5 加载与施加约束
• 4.3.6 求解
• 4.4 计算结果的分析
• 4.4.1 梁底中线处计算结果及比较分析
• 4.4.2 梁顶中线处竖向应力的分析对比
• 4.4.3 自边跨梁跨中底部到墙顶为路径的结果分析
• 4.4.4 支撑柱顶受力分析
• 4.4.5 转换梁端柱宽处受力分析
• 4.4.6 型钢的应力分析
• 4.5 有限元计算结果与工程设计计算结果的对比分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 本文结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录 效果图
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 中文详细摘要