钢板深梁填充钢框架协同分析与静力弹塑性分析

论文摘要

钢框架、钢框架内填剪力墙反映了框架结构刚度变化的两个端点值，刚度增幅是突变性质的。而钢框架内填钢板深梁结构体系可以满足两个端点刚度值之间的要求，实现了宽范围的刚度渐变调幅。钢框架内填钢板深梁结构是由钢板深梁和钢框架组成的结构体系，深梁和钢框架都具有一定的抗侧刚度，可以承受一定的水平荷载。共同工作时，它们各自承受多少水平荷载，主要由深梁和钢框架抗侧刚度之比决定，但又不是简单的比例关系。本文通过对简化模型的力学分析，得到水平荷载下钢板深梁和钢框架的荷载分配关系，并通过与试验结果对比，验证了可行性。此外，本文设计了六层纯钢框架结构和钢框架内填钢板深梁结构，运用SAP2000有限元分析软件对其进行静力弹塑性分析，分析了填充钢板深梁后钢框架的受力性能，提出了钢板深梁填充钢框架的设计参考建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 钢框架内填钢板深梁体系
• 1.3.1 钢框架内填钢板深梁体系概念的提出
• 1.3.2 钢框架内填钢板深梁体系研究过程
• 1.3.3 本文研究的内容
• 第二章 试验简介
• 2.1 概述
• 2.2 试件设计
• 2.2.1 钢板深梁设计
• 2.2.2 钢框架内填钢板深梁结构设计
• 2.3 加载装置、加载方案及测点布置
• 2.3.1 加载装置
• 2.3.2 加载方案
• 2.3.3 测点布置
• 2.4 材性试验
• 2.5 试验现象及破坏过程
• 2.5.2 试件 SDBF-A 试验现象及破坏过程
• 2.5.3 试件 SDBF-B 试验现象及破坏过程
• 第三章 协同分析
• 3.1 概述
• 3.2 钢板深梁与钢框架协同分析计算
• 3.2.1 钢板深梁的抗弯刚度
• 3.2.2 纯钢框架的侧向刚度计算
• 3.2.3 协同分析计算
• 3.3 弹性阶段试验验证
• 3.3.1 SDBF-A 理论公式与试验结果对比
• 3.3.2 SDBF-B 理论公式与试验结果对比
• 第四章 有限元分析验证
• 4.1 非线性理论
• 4.1.1 几何非线性
• 4.1.2 材料非线性
• 4.2 有限元分析
• 4.2.1 模型材料所用单元
• 4.2.2 连接的处理
• 4.2.3 模型的建立与求解
• 4.3 分析结果与试验对比
• 4.4 协同分析的比较
• 4.4.1 SDBF-A 力的分配关系
• 4.4.2 SDBF-B 力的分配关系
• 第五章 静力弹塑性分析
• 5.1 引言
• 5.2 结构地震弹塑性静力分析方法（Pushover 分析）
• 5.2.1 Pushover 的研究概况
• 5.2.2 静力弹塑性分析内容
• 5.2.3 弹塑性分析方法
• 5.2.4 Pushover 的加载模式
• 5.2.5 Pushover 实施步骤
• 5.3 算例
• 5.3.1 模型选取
• 5.3.2 构件设计
• 5.3.3 Pushover 分析
• 5.3.4 基底剪力与顶点位移曲线
• 5.3.5 对应性能控制点出现前后结构出现塑性铰的分析
• 5.3.6 对应性能控制点层间位移角曲线
• 5.3.7 对应性能控制点层间位移曲线
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢