学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

橡胶支撑隔震钢管砼框架体系的整体性能研究

作　者: 杨磊
导　师: 吴乃森
学　校: 西北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢管混凝土框架结构橡胶支撑侧向位移抗震性能
分类号: TU352.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 79次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

《中国建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》的出台为我国钢结构的发展提供了新的契机，而隶属于钢结构范畴的钢管混凝土结构更是作为一种新型结构，以其优越的工作性能，越来越受到人们的青睐。然而，目前钢管混凝土结构在我国的发展还处于初级阶段，研究仅限于一些基本构件的研究，对钢管混凝土框架结构整体性能的研究还不够充分。因此，对钢管混凝土框架的整体性能进行广泛而深入的研究具有重要的现实意义和实用价值。本文在广泛阅读国内外钢管混凝土结构资料的基础上，通过有限元分析软件ANSYS建立钢管混凝土框架模型，对地震作用下结构的整体工作性能进行分析研究，通过计算得到结构顶层位移时程曲线和加速度时程曲线，并和采用混凝土柱和钢柱的框架结构进行分析比较。此外，根据延性结构概念设计，结合近年来橡胶垫隔震技术的发展，提出了一种新的支撑形式——橡胶支撑，即在支撑杆件中添加橡胶垫，对采用这种橡胶支撑的框架．支撑结构进行地震作用下的时程分析，从结构顶层位移时程曲线、顶层加速度时程曲线、加速度包络图等几个方面和框架结构、一般的框架．支撑结构进行对比分析。分析结果表明，采用钢管混凝土柱的框架结构在小震作用下的抗震性能和采用混凝土柱和钢柱的框架结构相差不大；在大震作用下，钢管混凝土框架相比混凝土框架表现出了优越的抗震性能。采用橡胶支撑的框架-支撑结构可以人为控制结构的抗侧移刚度，以满足不同条件下结构的侧移要求。在小震作用下，框架-橡胶支撑结构的性能接近于框架-支撑结构，在大震作用下，框架-橡胶支撑结构有效地综合了框架结构抗震性能好、框架-支撑结构抗侧移刚度大的特点，表现出了优越的抗震性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-17
  1.1 钢管混凝士结构的兴起  8-10
  1.2 钢管混凝土结构在国外的发展  10-11
  1.3 钢管混凝土结构在国内的发展  11-13
  1.4 钢管混凝土结构理论在我国的发展  13-14
  1.5 当前存在问题  14-15
  1.6 本文的研究内容和意义  15-17
第二章钢管混凝土的基本工作性能  17-28
  2.1 钢管混凝土构件的特点  17-19
  2.2 钢管混凝土统一理论  19-20
  2.3 钢管和核心混凝土的应力-应变关系模型  20-22
    2.3.1 钢材的应力-应变关系模型  20-21
    2.3.2 核心混凝土的应力-应变关系模型  21-22
  2.4 钢管混凝土轴心受压时的荷载-变形关系分析  22-23
  2.5 钢管混凝土轴心受拉时的荷载-变形关系分析  23-24
  2.6 钢管混凝土受剪和受扭时的工作性能分析  24
  2.7 钢管混凝土纯弯构件的荷载-变形关系分析  24-25
  2.8 钢管混凝土压弯构件的荷载-变形关系分析  25-26
  2.9 各国设计规范的设计方法  26-28
第三章钢管混凝土框架结构的有限元分析  28-57
  3.1 有限元方法简介  28-30
  3.2 有限元软件ANSYS简介  30-31
  3.3 ANSYS非线性分析简介  31-37
    3.3.1 非线性问题的分类  31-32
    3.3.2 非线性问题的求解方法  32-34
    3.3.3 屈服准则和强化准则简介  34-36
    3.3.4 ANSYS中的非线性材料模型  36-37
  3.4 钢管混凝土模型的建立  37-44
    3.4.1 ANSYS单元的选取  37-38
    3.4.2 本构关系的选择  38-39
    3.4.3 钢管混凝土模型的验证  39-40
    3.4.4 钢框架梁柱截面初算  40-41
    3.4.5 有限元模型的建立  41-44
  3.5 模态分析  44-46
  3.6 时程分析  46-55
    3.6.1 顶层位移时程分析  47-51
      3.6.1.1 El Centro波作用下结构项层位移时程分析  47-49
      3.6.1.2 迁安波作用下结构顶层位移时程分析  49-51
    3.6.2 最大层间位移角分析  51
    3.6.3 顶层加速度时程分析  51-55
      3.6.3.1 El Centro波作用下结构顶层加速度时程分析  51-53
      3.6.3.2 迁安波作用下结构顶层加速度时程分析  53-55
  3.7 小结  55-57
第四章橡胶垫在支撑系统中的应用  57-75
  4.1 概述  57-58
  4.2 建筑结构基础隔震技术简介  58-63
    4.2.1 基础隔震的一般原理  58-59
    4.2.2 隔震系统的组成  59-60
    4.2.3 叠层橡胶支座的基本性能  60-62
    4.2.4 铅芯橡胶支座性能简介  62
    4.2.5 橡胶垫隔震技术的不足  62-63
  4.3 结构消能减震设计简介  63-65
    4.3.1 结构消能减震原理  63
    4.3.2 结构消能减震体系的分类  63-65
    4.3.3 结构消能减震建筑的特点和优越性  65
  4.4 橡胶垫在支撑系统中的应用  65-73
    4.4.1 分析方法  66-67
    4.4.2 水平地震作用下结构侧移分析  67
    4.4.3 地震作用下结构时程分析  67-73
      4.4.3.1 顶层位移时程分析  67-71
      4.4.3.2 最大层间位移角分析  71
      4.4.3.3 项层加速度时程分析  71-73
      4.4.3.4 加速度包络图分析  73
  4.5 小结  73-75
第五章结论与展望  75-78
  5.1 全文总结  75-76
    5.1.1 钢管混凝土框架结构的研究  75
    5.1.2 框架-橡胶支撑结构的研究  75-76
  5.2 展望  76-78
参考文献  78-81
硕士研究生在学期间发表的论文  81-82
致谢  82-83

橡胶支撑隔震钢管砼框架体系的整体性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文