论文题目: 型钢混凝土梁式转换框架结构的试验和理论研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 结构工程
作者: 李玉荣
导师: 孙炳楠,裘涛
关键词: 型钢混凝土转换框架,转换层,框架剪力墙结构,抗震性能,拟静力试验,转换节点,抗剪承载力,静力弹塑性分析,振动台试验,徐变与收缩,挠度
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 型钢混凝土转换框架结构是一种新型的结构形式,国内外学者对它的受力特性进行了一定的试验研究和理论探索。本文在型钢混凝土框架结构研究成果的基础上,通过型钢混凝土转换框架结构拟静力试验和带型钢混凝土转换层建筑结构的整体模型振动台试验研究,结合有限元理论计算分析,对地震作用下型钢混凝土转换框架结构本身以及在整体结构中的抗震性能问题进行了深入研究;本文同时通过现场实测,结合理论计算分析,对型钢混凝土转换大梁在施工阶段受力特性和徐变、收缩变形进行了研究。 本文的主要工作是研究型钢混凝土梁式转换框架结构的受力性能问题,为此,从以下四个方面:① 转换框架结构的拟静力试验、整体结构的模拟地震振动台试验和施工现场实测;② 静力弹塑性(Push-over)分析;③ 型钢混凝土转换框架节点的试验研究与理论分析;④ 施工阶段转换大梁的徐变、收缩特性的研究,展开了对课题的研究。 在拟静力试验和振动台试验中,模拟地震作用,完成了模型结构的滞回特性、耗能性能以及破坏机理的试验研究;在实测中,考察了施工阶段转换大梁和转换托柱受力和变形的特性的。研究表明,型钢混凝土转换框架结构滞回曲线饱满,整体抗侧刚度很大,能够满足抗震要求;型钢混凝土转换框架与上部普通框架相接楼层处和转换框架柱是结构抗震的薄弱环节。 通过对静力弹塑性(Push-over)分析,揭示了转换结构产生塑性铰的顺序和机制,能力谱法进一步明确评估了带型钢混凝土转换层框架-剪力墙结构的抗震能力。 在对转换节点试验和理论分析中,揭示了转换框架节点在地震作用下的动力特性。本文同时基于“节点斜压杆”理论,提出了节点抗剪承载力计算模型。 在施工阶段实测与理论分析中,本文基于龄期调整有效模量法理论,研究了型钢混凝土转换大梁施工阶段多步加载下的挠度变化规律,表明,在主体工程完工期间,徐变与收缩对转换大梁变形的影响是不容忽视。
论文目录:
第一章 绪论
1．1 带转换层结构高层建筑的发展现状
1．1．1 转换层主要结构形式及其特点
1．1．2 带转换层高层建筑结构研究现状
1．2 型钢混凝土梁式转换结构研究现状
1．2．1 型钢混凝土梁式转换结构的应用现状
1．2．2 型钢混凝土梁式转换结构研究现状
1．3 高层建筑结构抗震概念的研究
1．4 选题背景
1．5 本文主要解决的问题及论文安排
1．6 本章小结
第二章 型钢混凝土梁式转换框架结构试验研究与现场实测
2．1 原型结构简介
2．2 拟静力试验
2．2．1 拟静力试验模型设计和制作
2．2．2 相似关系
2．2．3 模型制作
2．2．4 拟静力试验加载方案
2．2．5 第二阶段试验-拟静力试验加载过程
2．2．6 测点布置
2．2．7 材性试验
2．2．8 试验结果及分析
2．3 振动台模型试验
2．3．1 模型结构设计和试验
2．3．2 试验结果及分析
2．4 施工阶段结构受力与变形长期实测
2．4．1 测试位置与装置
2．4．2 混凝土的本构关系确定
2．4．3 测试结果及分析
2．5 本章小结
第三章 带型钢混凝土转换层建筑结构静力弹塑性分析
3．1 静力弹塑性分析方法
3．1．1 应用背景
3．1．2 Push-over方法的原理和实施步骤
3．2 计算模型塑性铰的确定
3．2．1 塑性铰的类型与位置
3．2．2 构件塑性铰特性计算
3．3 水平力分布模式
3．4 能力谱方法(Capacity Spectrum Method)
3．4．1 能力谱方法简介
3．4．2 单、多自由度体系的转换
3．5 对转换框架进行静力弹塑性(Push-over)分析的可行性
3．5．1 试验模型的简介
3．5．2 Push-over分析采用的计算模型
3．5．3 Push-over计算与拟静力试验结果对比及分析
3．6 对带转换层框架-剪力墙结构进行静力弹塑性分析
3．6．1 计算模型的建立
3．6．2 结构出铰次序及位置
3．6．3 能力谱法评估结构抗震能力
3．7 本章小结
第四章 型钢混凝土梁式转换节点受力性能研究
4．1 试验简介
4．1．1 模型的设计与制作
4．1．2 试验方法材性试验
4．2 转换节点试验结果分析
4．2．1 转换节点破坏形态
4．2．2 节点耗能性能
4．2．3 节点型钢腹板受剪分析
4．3 型钢承担的剪力
4．3．1 型钢腹板的应力分析
4．3．2 节点腹板的剪应力计算
4．4 有限元分析结果
4．5 节点抗剪理论分析
4．5．1 节点抗剪强度
4．5．2 节点抗剪承载力计算
4．5．3 算例
4．6 本章小结
第五章 型钢混凝土托柱转换梁长期变形的计算分析
5．1 前言
5．2 长期荷载下构件变形的计算
5．2．1 徐变和收缩模型
5．2．2 计算方法
5．2．3 弯曲效应引起的附加挠度
5．3 多次加载下构件长期附加变形的计算
5．4 多次加载下构件长期荷载总变形的计算
5．5 算例
5．5．1 模型材料
5．5．2 模型计算
5．6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6．1 主要结论
6．1．1 模型试验和工程实测
6．1．2 理论研究
6．2 对今后工作的展望
致谢
附录
发布时间: 2005-07-15
参考文献
- [1].内埋型钢混凝土墙与钢梁连接节点的性能研究[D]. 朱健.武汉理工大学2006
- [2].型钢混凝土梁柱框支剪力墙抗震性能研究[D]. 崔大光.同济大学2006
- [3].带转换层型钢混凝土框架—核心筒混合结构试验与设计研究[D]. 薛彦涛.中国建筑科学研究院2007
- [4].高烈度区型钢混凝土框架—钢筋混凝土筒体混合结构体系抗震性能研究[D]. 楚留声.西安建筑科技大学2008
- [5].型钢混凝土转换结构施工技术研究[D]. 李扬.华南理工大学2015
- [6].大型火力发电厂少墙型钢混凝土框架主厂房抗震性能试验与设计方法研究[D]. 康灵果.西安建筑科技大学2009
- [7].型钢与混凝土粘结—滑移关系及型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D]. 董宇光.同济大学2006
- [8].型钢混凝土约束柱耐火性能研究[D]. 郑蝉蝉.中国建筑科学研究院2015
- [9].型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D]. 杨勇.西安建筑科技大学2003
- [10].双型钢混凝土转换梁及其节点的抗震性能的研究[D]. 李俞谕.湖南大学2014
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- [2].型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D]. 杨勇.西安建筑科技大学2003
- [3].带板式转换高层建筑混凝土结构抗震性能研究[D]. 荣维生.中国建筑科学研究院2004
- [4].钢筋混凝土框—剪结构多维非线性地震反应分析及试验研究[D]. 李兵.大连理工大学2006
- [5].方钢管混凝土框架抗震性能的试验与理论研究[D]. 王来.天津大学2005
- [6].底部大空间剪力墙结构抗震性能研究[D]. 徐磊.同济大学2006
- [7].型钢混凝土梁柱框支剪力墙抗震性能研究[D]. 崔大光.同济大学2006
- [8].高烈度区型钢混凝土框架—钢筋混凝土筒体混合结构体系抗震性能研究[D]. 楚留声.西安建筑科技大学2008
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