框架梁扭矩折减与梁端弯矩调幅系数合理性研究

论文摘要

钢筋混凝土整体框架结构的边主梁因协调变形而发生的协调扭转经常可以见到,由于钢筋混凝土框架整体浇筑,协调扭转的扭矩大小将因楼板约束、材料的弹塑性性质决定,而与不考虑楼板影响的弹性计算有所不同,在目前的结构设计软件中引入抗扭折减系数,调整扭矩来满足设计要求,该系数合理性的研究及相关影响因素的分析对结构设计的经济、安全是必要的,同时钢筋混凝土框架设计中选择一个合理的弯矩调幅系数来考虑混凝土的非线性影响,对结构合理性设计也是十分必要的。本文首先对边框梁扭矩变化的影响因素进行了分析,使用有限元分析软件SAP2000对一单层钢筋混凝土框架结构进行了弹性分析,同时取了楼板厚度、次主梁刚度比二个因素,得出影响明显的因素,又与SATWE计算值对比,利用数理统计进行回归分析得出抗扭折减系数在弹性工作阶段的合理取值。框架梁端的弯矩调幅系数的合理取值给实际工程中的施工带来了方便,使结构经济、合理。本文使用了有限元软件ANSYS对单榀两跨的简单框架梁做了非线性分析,从调幅系数与裂缝宽度的曲线图,通过分析对比得出调幅系数的合理取值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外对协调扭转的研究现状
• 1.2.1 零刚度设计方法
• 1.2.2 线弹性设计方法
• 1.2.3 塑性设计方法
• 1.2.4 基于变刚度的协调扭转设计方法
• 1.2.5 我国对边梁协调扭转的工程处理及研究
• 1.3 弯矩调幅研究的成果及现状
• 1.4 本论文的主要内容
• 第二章 基本理论
• 2.1 协调扭转
• 2.2 弯矩调幅
• 2.2.1 钢筋混凝土框架结构的内力重分布
• 2.2.2 混凝土受弯构件的塑性铰与弯矩调幅
• 2.3 有限元理论介绍
• 第三章 框架边主梁扭矩折减的分析
• 3.1 SAP2000有限元软件介绍
• 3.2 整浇钢筋混凝土框架有限元模型
• 3.2.1 几何建模
• 3.2.2 相关概念
• 3.3 框架边主梁扭矩折减影响因素分析
• 3.3.1 板厚变化对边主梁扭矩影响
• 3.3.2 次主梁刚度比对边主梁扭矩影响
• 3.4 框架边梁抗扭折减系数取值研究
• 3.4.1 多元线性回归的原理
• 3.4.2 计算数据分析
• 第四章 框架梁弯矩调幅系数的合理性研究
• 4.1 引言
• 4.2 钢筋混凝土结构非线性分析目的
• 4.3 钢筋和混凝土的本构关系
• 4.3.1 混凝土的应力-应变关系
• 4.3.2 钢筋的应力-应变关系
• 4.4 混凝土的破坏准则
• 4.4.1 Ottosen的四参数模型
• 4.4.2 Willam-Warnker五参数模型
• 4.5 ANSYS软件及所选单元介绍
• 4.6 ANSYS建立模型
• 4.6.1 框架梁非线性分析的基本假定
• 4.6.2 裂缝宽度的计算公式及限值的规定:
• 4.6.3 几何建模
• 4.7 ANSYS的结果分析
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文