异形柱框架的抗震推倒分析

论文摘要

钢筋混凝土异形柱结构,因采用异形截面柱,肢高与填充墙基本同厚,室内不出现柱楞,使用性能好、得房率高,受到用户和开发商的欢迎。又因采用新型墙材,具有环保、节能等优点,受到政府的重视。异形柱框架结构作为一种较新的结构体系,其良好的性能得到了认可。近几年来各地开展了一些相关研究工作,使得对异形柱构件的研究已较系统、完善,也有了较成熟的用于截面设计的计算程序。但是,从整个结构体系的抗震能力这个角度出发,对异形柱结构体系抗震问题开展理论研究还很不够。现今,一种简单而有效的抗震能力评价工具——静力弹塑性（Push-over）分析方法受到了越来越多的重视。本文通过实例分析了加载方式、二次弯矩对分析结果的影响。以大型有限元分析软件ADINA8.0为工具,用其中的三维梁（BEAM）单元来模拟异形柱框架的梁和柱。对该单元所需输入的弯矩-曲率曲线,则通过自编的截面全过程分析程序得到。通过对异形柱平面结构算例的静力弹塑性分析,研究了结构的层间位移和屈服机制,并对其抗震能力进行了分析。在上述研究的基础上,结合异形柱框架结构推倒分析的结果,进一步分析了轴压比和配筋率对异形柱框架结构性能的影响,对异形柱框架结构的设计提出了若干建议。通过对一榀六层两跨异形柱框架进行抗震推倒分析,并和普通框架的推倒分析结果进行对比,得到异形柱框架在较小的轴压比的情况下有较好的抗震能力。并且通过对配筋率影响分析中得到适当增加薄弱层配筋能够改善薄弱层的层间位移。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 异形柱结构概论
• 1.1.1 异形柱的形式及特点
• 1.1.2 异形柱框架结构的发展
• 1.1.3 异形柱框架结构的使用范围及特点
• 1.2 异形柱框架结构研究现状
• 1.2.1 地方规范研究成果
• 1.2.2 异形柱框架结构理论及试验研究成果
• 1.2.3 有待解决的问题
• 第二章 异形柱框架结构有限元分析模型
• 2.1 ADINA 有限元分析程序简介
• 2.2 异形柱框架计算分析模型
• 2.2.1 框架模型
• 2.2.2 有限元模型
• 2.3 框架梁柱正截面受力性能的全过程分析
• 2.3.1 全过程分析的基本假定
• 2.3.2 材料的应力-应变关系
• 2.3.3 几何变形条件及力学平衡方程
• 2.3.4 全过程分析程序
• 2.3.5 梁正截面极限承载力包络图
• 2.3.6 梁（beam）单元材性本构曲线的建立
• 第三章 静力弹塑性（Push-over）计算方法
• 3.1 弹塑性方法简介
• 3.2 ADINA8.0 中的Push-over 方法
• 3.3 静力弹塑性分析步骤
• 3.3.1 计算模型的选取
• 3.3.2 梁（Beam）单元的处理
• 3.3.3 荷载处理
• 3.4 影响因素分析
• 3.4.1 水平荷载分布方式的影响
• 3.4.2 P-Δ效应影响
• 3.5 异形柱结构静力弹塑性分析结果
• 3.5.1 算例结构的选择
• 3.5.2 主要计算结果及分析
• 3.5.3 小结
• 第四章 异形柱框架结构体系性能分析
• 4.1 概述
• 4.2 抗震性能分析
• 4.2.1 算例结构的选择
• 4.2.2 承载力分析
• 4.2.3 塑性铰分布及发展状况
• 4.2.4 结构延性分析
• 4.2.5 层间变形分析
• 4.2.6 小结
• 4.3 轴压比的影响
• 4.3.1 计算模型
• 4.3.2 主要计算结果及分析
• 4.4 配筋率的影响
• 4.4.1 计算模型
• 4.4.2 主要计算结果及分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集