板柱节点抗震性能及设计方法研究

论文摘要

钢筋混凝土板柱结构在竖向荷载及地震水平荷载作用下,板柱节点除要承受垂直荷载产生的冲切力外,还必须传递较大的不平衡弯矩,其抗震设计是至关重要的。在国外,如美国,在低烈度地震区是允许使用板柱结构的,对同时承受冲切剪力和传递不平衡弯矩作用的板柱节点的抗冲切设计也做了很多科研工作,并对板柱结构抗震设计方法有规定。为满足我国工程建设设计板柱结构的需要,本文对板柱节点的抗震性能和抗震设计方法开展进一步的研究和探讨,得到主要成果如下:1、在广泛收集国内外板柱节点的抗震性能试验结果的基础上,经回归分析,得出了钢筋混凝土及预应力混凝土板柱节点层间位移角与抗冲切控制截面重剪比V8/Vu的关系曲线,其具有95%的保证率。对不配置抗冲切钢筋的情况,提出了与1/100及1/50层间位移角对应的可不作抗震弹塑性变形验算的重剪比限值。2、提出在地震水平荷载作用下板柱节点抗震设计方法,其中不平衡弯矩设计值的增大系数,对一、二级抗震等级的板柱节点分别取1.65和1.5。3、提出的板柱结构抗震弹塑性层间位移角简化计算方法,与pushover计算结果符合较好。4、所提板柱节点抗震设计建议具有参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 板柱结构特点
• 1.2 板柱结构的研究概况
• 1.2.1 国外关于板柱结构的研究
• 1.2.2 国内关于板柱结构的研究
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 板柱节点的抗震性能
• 2.1 钢筋混凝土节点的抗震性能
• 2.1.1 国外研究结果
• 2.1.2 国内研究结果
• 2.1.3 既有研究结果分析
• 2.2 预应力钢筋混凝土节点
• 2.2.1 国外研究结果
• 2.2.2 国内研究结果
• 2.2.3 既有研究结果分析
• 2.3 钢筋混凝土板柱节点与预应力混凝土板柱节点抗震性能对比
• 2.4 小结
• 第三章 板柱结构的计算方法
• 3.1 竖向荷载作用下板柱结构计算方法
• 3.1.1 直接设计法
• 3.1.2 等代框架法
• 3.1.3 有限单元法
• 3.2 水平荷载作用下板柱结构弹性计算方法
• 3.2.1 等代框架法
• 3.2.2 等代梁法
• 3.2.3 有限元法
• 3.3 板柱结构考虑楼板开裂影响的计算方法
• 3.3.1 考虑楼板开裂影响的简化计算方法
• 3.3.2 考虑楼板开裂影响的弹塑性计算方法
• 3.4 小结
• 第四章 板柱节点的设计方法
• 4.1 抗弯承载力设计方法
• 4.2 考虑不平衡弯矩的板柱节点冲切力计算方法
• 4.2.1 国外规范中的计算方法
• 4.2.2 我国规范规定的计算方法
• 4.3 提高板柱节点抗冲切能力的设计方法
• 4.3.1 设置柱帽或平托板
• 4.3.2 配置抗冲切箍筋或弯起钢筋
• 4.3.3 设置型钢剪力架
• 4.3.4 配置抗冲切锚栓
• 4.4 提高板柱节点层间侧向位移能力措施比较
• 4.5 小结
• 第五章 板柱节点抗震设计计算
• 5.1 概述
• 5.2 钢筋混凝土板柱结构
• 5.2.1 结构计算条件
• 5.2.2 板柱结构弹性计算
• 5.2.3 板柱节点设计计算
• 5.2.4 罕遇地震作用下结构静力弹塑性计算
• 5.2.5 结构在罕遇地震作用下最大弹塑性位移角对比
• 5.3 钢筋混凝土板柱—框架结构
• 5.3.1 结构计算条件
• 5.3.2 板柱-框架结构弹性计算
• 5.3.3 板柱节点设计计算
• 5.3.4 罕遇地震作用下结构静力弹塑性计算
• 5.3.5 结构在罕遇地震作用下最大弹塑性位移角对比
• 5.4 钢筋混凝土板柱—抗震墙结构
• 5.4.1 结构计算条件
• 5.4.2 板柱-抗震墙结构弹性计算
• 5.4.3 板柱节点设计计算
• 5.4.4 罕遇地震作用下结构静力弹塑性计算
• 5.4.5 结构在罕遇地震作用下最大弹塑性位移角对比
• 5.5 预应力混凝土板柱结构
• 5.5.1 结构计算条件
• 5.5.2 板柱结构弹性计算
• 5.5.3 板柱节点设计计算
• 5.5.4 罕遇地震作用下结构静力弹塑性计算
• 5.5.5 结构在罕遇地震作用下最大弹塑性位移角对比
• 5.6 预应力混凝土板柱—框架结构
• 5.6.1 结构计算条件
• 5.6.2 板柱-框架结构弹性计算
• 5.6.3 板柱节点设计计算
• 5.6.4 罕遇地震作用下结构静力弹塑性计算
• 5.6.5 结构在罕遇地震作用下最大弹塑性位移角对比
• 5.7 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 设计建议
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢