高位转换短肢剪力墙结构抗震性能分析

论文摘要

本文在总结国内外高位转换短肢剪力墙结构体系研究与应用现状的基础上,以福建省一典型的复杂高位转换短肢剪力墙结构为研究对象,采用有限元分析软件ETABS和SATWE分别对该结构体系进行地震反应分析,以了解结构的动力特性和受力性能,并进一步分析研究不同转换层设置高度对结构整体动力性能及转换层附近剪力墙受力性能的影响。主要内容如下:首先,结合工程实例,采用不同有限元软件(SATWE、ETABS)建立模型。通过对该结构进行模态分析,考察了高位转换短肢剪力墙结构的频率、振型等动力特性,以及楼层剪力沿高度的分布情况,并对一些特殊现象进行了解释。通过对ETABS建立的模型计算结果与SATWE计算结果进行比较,分析其计算结果差距所在。通过振型分解反应谱法得到了结构的变形特点。其次,研究了该结构在El Centro波、TAFT波、兰州波三条地震波作用下的时程反应,并与谱分析结果进行了对比。第三,基于性能理论,研究了在结构层间位移角略微超过规范弹性层间位移角限值时,结构在中震、罕遇地震下的抗震性能。最后,对转换层位置分别设置在三层、五层和六层三种模型进行了对比分析,探讨了转换层结构设置高度对结构变形、转换层处剪力墙应力等的影响。本文在分析研究的基础上,得出高位转换短肢剪力墙结构体系在地震作用下的动力特性和抗震性能变化的规律,提出了符合工程实践情况的设计建议,对高位转换短肢剪力墙结构的应用和研究将具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 高位转换短肢剪力墙结构体系的提出
• 1.1.1 短肢剪力墙应用及特点
• 1.1.2 转换层概念及主要形式
• 1.2 高位转换短肢剪力墙结构体系的研究现状
• 1.2.1 国外短肢剪力墙研究现状
• 1.2.2 国内短肢剪力墙研究现状
• 1.3 本文研究目的、内容
• 1.3.1 本文研究目的
• 1.3.2 本文研究的主要内容
• 参考文献
• 第二章 结构整体建模与抗震理论研究
• 2.1 侧向刚度的含义及其计算的规范方法
• 2.2 短肢剪力墙结构的判别标准
• 2.3 建立整体分析模型
• 2.3.1 建模目的和意义
• 2.3.2 影响建模的因素
• 2.3.3 剪力墙分析模型
• 2.3.4 剪力墙连梁分析模型
• 2.3.5 楼板分析模型
• 2.3.6 梁刚度增大系数
• 2.4 结构地震反应分析
• 2.4.1 反应谱理论
• 2.4.2 结构振动特性计算方法——子空间迭代法
• 2.4.3 单自由度反应谱
• 2.4.4 地震频谱值
• 2.4.5 振型耦合方法
• 2.4.6 振型分解反应谱法
• 2.4.7 时程分析法
• 2.5 线性（非线性）加速度法及阻尼系数的确定
• 2.5.1 线性（非线性）加速度法
• 2.5.2 Rayleigh 阻尼系数的确定
• 2.6 地震波的选取
• 2.6.1 地震波选取原则
• 2.6.2 地震波峰值的调整
• 2.7 计算分析软件简介
• 2.7.1 SATWE 简介
• 2.7.2 ETABS 简介
• 2.8 本章小结
• 参考文献
• 第三章 高位转换短肢剪力墙结构抗震设计分析
• 3.1 建筑设计平面布局如下
• 3.2 结构设计依据及工程概况
• 3.2.1 主要设计依据
• 3.2.2 结构概况
• 3.4 基本假定及主要设计参数
• 3.4.1 基本假定
• 3.4.2 主要计算参数
• 3.4.3 结构刚度设计
• 3.4.4 剪力墙的设计
• 3.4.5 楼板的设计
• 3.4.6 连梁的设计
• 3.5 结构刚度比计算结果及分析
• 3.6 结构动力特性
• 3.7 结构空间振型分析
• 3.8 结构主轴振型及层间位移角
• 3.9 谱分析结果
• 3.9.1 谱分析采用系数的选取
• 3.9.2 变形结果
• 3.9.3 楼层地震力分布规律
• 3.10 时程分析法
• 3.10.1 时程曲线分析
• 3.10.2 层位移及层间位移角包络的分析
• 3.10.3 两种软件层位移及层间位移角包络的分析
• 3.10.4 弹性时程法与反应谱法结果的比较
• 3.11 转换层局部分析
• 3.12 本章小结
• 参考文献
• 第四章 高位转换层短肢剪力墙结构基于性能抗震设计
• 4.1 前言
• 4.2 基于性能抗震设计研究
• 4.2.1 目前规范对弹塑性分析的规定
• 4.2.2 基于性能设计研究进展
• 4.3 中震作用下结构抗震能力分析
• 4.3.1 现行《抗规》存在问题
• 4.3.2 中震常用设计方法
• 4.4 中震作用下结构抗震性能分析
• 4.4.1 数据结果分析
• 4.4.2 楼层地震剪力和底部弯矩分配和传力途径分析
• 4.5 罕遇地震作用下结构抗震能力分析
• 4.6 本章小结
• 参考文献
• 第五章 转换层设置高度对结构抗震性能影响研究
• 5.1 前言
• 5.2 结构等效侧向刚度比
• 5.3 结构自振周期
• 5.4 结构水平地震作用效用分析
• 5.4.1 层位移及层间位移角的分析
• 5.4.2 有害层间位移角分析
• 5.5 楼层地震剪力分配和传力途径分析
• 5.5.1 各楼层层剪力变化
• 5.5.2 转换层邻近楼层剪力墙应力的分析
• 5.5.3 框支柱剪力的分配
• 5.6 结构时程分析
• 5.7 本章小结
• 参考文献
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 相关问题的研究与展望
• 致谢
• 个人简历