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SRC框架结构不同性能水平变形容许值研究

作　者: 王妙芳
导　师: 郭子雄
学　校: 华侨大学
专　业: 结构工程
关键词: 型钢混凝土结构性能抗震设计性能水平有限元分析层间位移角限值
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着SRC结构性能优势的日益突出和当代抗震设计理念的迅速发展，基于性能的抗震设计理念逐步被地震工程界所认同。本文结合钢筋混凝土结构体系性能抗震设计所具备的研究成果和规范背景，在对SRC框架结构和构件试验资料统计分析以及数值模拟的基础上，研究了SRC框架结构不同性能水平的变形容许值，具体为以下几方面内容：对国内外基于性能(变形)的抗震设计理论及SRC结构性能抗震设计的研究现状进行评述。提出了一套适用于SRC结构的性能水平划分方法和不同性能水平的损坏极限状态，失效判别参数和标准。对已有SRC框架柱的试验资料进行统计分析，得出已有试验资料四个性能点位移角的分布范围和SRC柱抗震变形性能随各构件参数(包括剪跨比、轴压比、配箍率和配钢率)的变化规律。介绍SRC框架柱的主要破坏模式和破坏过程，并讨论与RC柱破坏模式的主要区别。结合SRC结构自身的特点，得出SRC框架结构四个性能水平极限状态的宏观描述，失效判别参数及性能指标的量化方法。介绍SRC结构构件非线性全过程的数值模拟方法，利用ANSYS程序对已有SRC柱试验构件进行数值模拟。通过与试验结果的对比分析，验证了本文数值模拟方法的可行性。在此基础上，进行了48个SRC柱缩尺试件和14个SRC柱足尺试件以及5个SRC框架缩尺单元的数值模拟，得出各性能点位移角的分布范围以及SRC柱抗震变形能力随各构件参数的变化规律。最后，综合考虑了试验统计结果、有限元数值模拟结果、RC结

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摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-22
  1.1 问题的提出  11-13
    1.1.1 型钢混凝土结构的应用前景  11-12
    1.1.2 性能抗震设计理论的提出及应用途经  12-13
  1.2 SRC结构国内外研究现状及存在的主要问题  13-14
  1.3 不同性能水平结构变形容许值的研究现状及存在的主要问题  14-18
    1.3.1 RC结构不同性能水平变形限值的研究现状及存在的问题  14-18
    1.3.2 SRC结构不同性能水平变形限值的研究现状及存在的问题  18
  1.4 本文拟进行的主要工作  18-19
  参考文献  19-22
第二章基于性能的抗震设计理论  22-34
  2.1 抗震性能水平、性能目标及设计地震水准的划分  22-26
    2.1.1 国际上主要规范的抗震性能水平划分方法  22-24
    2.1.2 国际上主要规范的地震设防水准  24
    2.1.3 国际上主要规范的抗震设防目标  24-26
  2.2 SRC结构性能极限状态的确定  26-29
    2.2.1 构件的各种极限状态  27-28
    2.2.2 结构体系的各种极限状态  28-29
  2.3 损伤参数和损伤指标  29-32
    2.3.1 损伤参数的选择  29
    2.3.2 损伤指标的定义  29-30
    2.3.3 局部和整体损伤指标  30
    2.3.4 非结构构件  30-31
    2.3.5 失效判别准则  31-32
  2.4 本章小结  32
  参考文献  32-34
第三章 SRC框架结构不同性能水平极限状态及量化  34-49
  3.1 SRC框架柱主要破坏模式和破坏过程  34-38
    3.1.1 SRC框架柱的破坏模式  34
    3.1.2 SRC框架柱的破坏过程  34-35
    3.1.3 SRC柱与RC柱破坏模式的主要区别  35-36
    3.1.4 SRC柱抗震性能的影响因素  36-38
  3.2 SRC框架柱四个性能水平极限状态的量化  38-42
    3.2.1 SRC柱不同性能水平的失效判别参数和标准  38-41
    3.2.2 SRC柱四个性能水平极限状态柱端位移角的分布范围  41-42
  3.3 SRC框架结构四个性能水平极限状态的宏观描述及量化方法  42-46
    3.3.1 SRC框架结构四个性能水平极限状态的描述及失效判别参数  42-45
    3.3.2 SRC框架结构性能水平极限状态失效判别参数的量化方法  45-46
  3.4 本章小结  46-47
  参考文献  47-49
第四章基于ANSYS的SRC结构非线性全过程分析  49-65
  4.1 SRC结构有限元分析  49-58
    4.1.1 单元类型  49-50
    4.1.2 材料特性  50-58
  4.2 ANSYS应用实例  58-63
    4.2.1 单元类型  58-59
    4.2.2 材料本构  59-61
    4.2.3 建立模型  61-62
    4.2.4 计算结果及分析  62-63
  4.3 本章小结  63-64
  参考文献  64-65
第五章 SRC框架结构的模拟结果及位移角限值确定  65-90
  5.1 SRC框架柱的数值模拟  65-78
    5.1.1 构件整理与参数设定  65-68
    5.1.2 计算结果及分析  68-78
  5.2 SRC框架结构的数值模拟及结果分析  78-82
    5.2.1 模型的建立  79-80
    5.2.2 结果及分析  80-82
  5.3 SRC框架结构不同性能水平的层间位移角限值  82-88
    5.3.1 运行性能水平的层间位移角限值  82-83
    5.3.2 基本性能水平的层间位移角限值  83-85
    5.3.3 可修性能水平的层间位移角限值  85-86
    5.3.4 避免倒塌性能水平的层间位移角限值  86-88
  5.4 本章小结  88
  参考文献  88-90
第六章结论与建议  90-92
  6.1 主要结论  90-91
  6.2 问题和建议  91-92
致谢  92

SRC框架结构不同性能水平变形容许值研究

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