剪力墙结构在地震作用下的Pushover分析研究

论文摘要

由于国民经济的飞速发展和人口数量的增长,大量的高层建筑不断涌现,剪力墙作为一种有效的抗侧力构件得到广泛应用,近年来世界各地的地震也显示出剪力墙在结构安全体系中扮演着很重要的角色。Pushover分析(也称为非线性静力分析)被认为是基于性能设计中一个重要的工具,已被引入我国新的建筑结构抗震设计规范,很多学者对该分析方法进行了不同方面的研究,但是该方法在结构分析中的合理运用仍然存在许多问题。本文主要采用Pushover分析对剪力墙结构体系进行分析和探讨。首先对不同类型剪力墙结构在地震作用下的破坏机理进行了研究,论述了其现状和进展。由此可知目前对于剪力墙结构的破坏形态主要是针对结构的某个部分进行研究,而对整体剪力墙抗震性能评估的研究甚少。因此本文对整体剪力墙结构在强烈地震作用下受力特性和抗震性能进行分析研究,有很强的理论与工程应用价值。由于Pushover分析方法目前处于研究阶段,对于加载模式的合理运用还有待探讨,本文分别采用均匀分布、倒三角分布和多振型分布三种水平加载模式对一座12层整体剪力墙结构进行分析,并与非线性时程分析结果相对比,探讨加载模式选取的合理性。最后得出Pushover分析在考虑高阶振型影响的情况下得到的结果更加准确可靠,通过楼层的层间位移角、二阶差值位移角曲线判断出整体剪力墙结构的薄弱层,为剪力墙结构在Pushover分析中侧向力的选取提出了建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 剪力墙结构的应用与发展
• 1.3 剪力墙结构破坏机理研究
• 1.4 剪力墙结构非线性分析研究现状
• 1.5 本论文的目的和主要工作
• 第二章 pushover 方法的基本理论
• 2.1 Pushover 方法的产生背景
• 2.2 一般的Pushover 分析过程
• 2.3 Pushover 方法的发展和研究现状
• 2.4 剪力墙结构在 pushover 分析中存在的问题
• 第三章 剪力墙结构分析模型的建立
• 3.1 分析模型的介绍
• 3.2 结构单元恢复力模型
• 3.3 Pushover 分析中剪力墙结构的计算模型
• 3.4 钢筋混凝土有限单元模型的选择
• 3.5 ANSYS 中常用的钢筋混凝土有限单元模型
• 3.6 本章小结
• 第四章 Pushover 水平地震力的计算
• 4.1 Pushover 分析方法水平加载分布模式
• 4.2 水平地震作用力的计算过程
• 4.3 结论
• 第五章 算例分析及验证
• 5.1 计算过程
• 5.2 算例概述和计算模型
• 5.3 分析计算
• 5.4 pushover 分析与非线性时程分析对比
• 5.5 剪力墙结构薄弱层的确定
• 5.6 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文的工作总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及参与科研项目
• 致谢