钢框架—内藏钢板支撑剪力墙结构抗震性能研究

论文摘要

随着高层建筑的发展,水平力在建筑设计中起着重要的控制作用,而内藏钢板支撑剪力墙结构是一种良好的抗侧力结构体系。这种结构体系抗震性能好、造价低,并且施工速度快,因此在高层建筑中将会被广泛的利用。但是由于国内关于该结构的实验研究以及理论研究都不是很多,为保证其工程设计的结构安全性,所以本文主要采用SAP2000分析该体系的工作性能。本文研究了内藏钢板支撑剪力墙结构的特点及性能,对体系进行建模并实施对其线弹性有限元分析,得出由于外包混凝土对内藏钢板支撑的约束作用,可以大大提高其稳定性及刚度。同时通过对结构模型一些几何参数的变化研究其对结构工作性能的影响,得出关于内藏钢板支撑剪力墙的屈曲性能、刚度提高状况和工作稳定性等的相关结论,以对以后的结构设计进行借鉴。鉴于内藏钢板支撑剪力墙体系的优越工作性能,本文又以某实际工程的主体结构为基础,采用SAP2000有限元程序建立合理的计算模型,对采用内藏钢板支撑剪力墙结构体系的主体结构进行结构动力性能、反应谱以及时程反应等方面的分析,得出其在地震作用下的反应特性。通过研究与其它抗侧力体系的对比,总结得出这种新型抗侧力体系的工作性能优势。最后得出该体系将是一种有很大发展潜力的抗侧力体系,以后会在一系列的实际工程中得到广泛应用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 内藏钢板剪力墙结构体系介绍
• 1.2 国内外研究现状及目前存在的问题
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 目前研究存在的困难与问题
• 1.3 本文研究主要内容
• 1.4 本文研究的意义
• 第二章 高层建筑抗侧力结构体系概述
• 2.1 高层建筑钢结构抗侧力体系分类
• 2.1.1 纯钢框架结构体系
• 2.1.2 钢框架-支撑（剪力墙板）体系
• 2.1.3 钢框架-混凝土剪力墙（核心筒）体系
• 2.2 本章小结
• 第三章 内藏钢板支撑剪力墙屈曲分析
• 3.1 屈曲分析原理
• 3.2 结构分析模型及分析参数
• 3.3 屈曲分析
• 3.3.1 分析结果
• 3.3.2 影响内藏钢板支撑剪力墙工作性能的因素
• 3.4 本章小结
• 第四章 结构线弹性抗震性能分析
• 4.1 结构分析模型与软件介绍
• 4.1.1 工程概况及设计参数
• 4.1.2 分析软件简介
• 4.2 工程结构地震反应的影响因素及其相互关系
• 4.2.1 地震动
• 4.2.2 结构特性
• 4.2.3 阻尼问题
• 4.3 基本动力特性分析
• 4.3.1 模态分析基本理论
• 4.3.2 模态分析过程及其结果分析
• 4.4 反应谱法抗震性能分析
• 4.4.1 反应谱法分析方法
• 4.4.2 反应谱法分析基本理论与方法
• 4.4.3 反应谱法结构响应
• 4.5 弹性时程分析
• 4.5.1 地震波选择原理
• 4.5.2 本课题选取的地震波
• 4.5.3 时程分析结果及对比分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 结构弹塑性抗震性能分析
• 5.1 概述
• 5.2 地震波的选用
• 5.3 罕遇地震下结构非线性弹塑性分析
• 5.3.1 运动方程数值解法
• 5.3.2 结构弹塑性地震反应分析的Push-Over方法
• 5.3.3 结构动力弹塑性时程分析
• 5.4 结构振动模型
• 5.4.1 层模型
• 5.4.2 杆系模型
• 5.4.3 杆系－层模型
• 5.5 结构质量矩阵和阻尼矩阵
• 5.5.1 质量矩阵
• 5.5.2 阻尼矩阵
• 5.6 弹塑性时程分析结果
• 5.6.1 Y向罕遇地震下结构响应
• 5.6.2 结构塑性铰发展情况
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 研究结论
• 6.2 研究建议与展望
• 参考文献
• 致谢