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RC框架内填Y型偏心支撑结构的非线性分析

作　者: 彭小婕
导　师: 于安林
学　校: 苏州科技学院
专　业: 结构工程
关键词: Y型偏心钢支撑耗能梁段非线性有限元分析
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 10次
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内容摘要

偏心支撑框架用于抗震设计时,既可提供较大的弹性刚度,又具有很好的抗震耗能能力。在钢筋砼框架中加入偏心支撑,其目的在于提高钢筋砼框架的抗侧刚度、改善框架结构的承载力,并通过耗能段的剪切屈服来实现能量耗散,改善结构的抗震性能。同时,耗能支撑是一种有效的抗侧力构件,在建筑结构抗震加固中也具有良好的应用前景和现实意义。Y型偏心支撑框架由于耗能梁段并非框架横梁中的一部分,除具有偏心支撑框架的共性外,还具有许多独特的优点,因此对RC框架内填Y型偏心支撑结构受力性能的研究显得尤为重要和必要。本文采用大型非线性有限元分析软件ABAQUS6.8-1软件,重点研究RC框架结构中增设Y型耗能支撑后的受力机理,并进一步对影响耗能梁段性能及整体结构抗震性能的主要设计参数进行系列分析,得到各自对结构承载力、抗震延性、抗侧刚度及耗能梁段腹板应力分布的影响规律,得出的结论可供相关研究人员和设计人员进行参考。设计参数包括:耗能梁段长度、腹板高度、腹板厚度、翼缘宽度、节点板长度、支撑翼缘宽度、柱轴压比、柱配筋率。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-20
  1.1 引言  9
  1.2 偏心支撑框架结构的工作原理及特点  9-14
    1.2.1 偏心支撑框架结构  9-10
    1.2.2 偏心支撑框架结构与纯框架结构、中心支撑框架结构的比较  10-13
    1.2.3 钢筋混凝土内填偏心支撑框架结构  13-14
  1.3 带支撑框架结构的研究状况回顾  14-18
    1.3.1 偏心支撑钢框架结构的研究状况回顾  14-16
    1.3.2 钢筋混凝土框架支撑结构的研究状况回顾  16-18
  1.4 本课题的研究意义以及主要内容  18-20
第二章 RC 框架内填Y 型偏心支撑结构的计算原理及设计方法  20-27
  2.1 概述  20
  2.2 RC 框架内填Y 型偏心支撑的受力分析  20-21
    2.2.1 RC 框架内填Y 型偏心支撑的内力分布  20-21
    2.2.2 RC 框架内填Y 型偏心支撑的耗能机构  21
  2.3 耗能梁段的设计  21-26
    2.3.1 耗能梁段的长度  22-23
    2.3.2 耗能梁段的承载力  23-25
    2.3.3 耗能梁段腹板加劲肋  25-26
  2.4 其它构件设计  26-27
第三章非线性有限元简介及ABAQUS 有效性验证  27-51
  3.1 有限元概述  27
  3.2 有限元法的计算步骤  27-28
  3.3 有限元分析软件简介  28-29
  3.4 非线性问题  29-30
    3.4.1 材料非线性  29-30
    3.4.2 几何非线性  30
  3.5 混凝土损伤塑性模型  30-37
    3.5.1 模型简介  31-36
    3.5.2 参数分析  36-37
  3.6 BASE 试件建模  37-42
    3.6.1 单元类型的选取  37-39
    3.6.2 材料参数  39-42
    3.6.3 网格划分及约束  42
    3.6.4 破坏准则  42
  3.7 ABAQUS 有效性验证  42-51
    3.7.1 受力过程分析  43
    3.7.2 验证一  43-46
    3.7.3 验证二  46-49
    3.7.4 验证结论  49-51
第四章 RC 框架内填Y 型偏心支撑结构受力性能分析  51-94
  4.1 试件设计  51-54
    4.1.1 BASE 试件  51
    4.1.2 变参数试件  51-54
  4.2 非线性分析结果评定  54-56
    4.2.1 骨架曲线  54
    4.2.2 刚度退化  54-55
    4.2.3 延性系数  55-56
  4.3 有限元计算结果及分析  56-92
    4.3.1 BASE 试件  56-63
    4.3.2 YA 系列试件  63-67
    4.3.3 YB 系列试件  67-70
    4.3.4 YC 系列试件  70-74
    4.3.5 YD 系列试件  74-77
    4.3.6 YE 系列试件  77-80
    4.3.7 YF 系列试件  80-83
    4.3.8 FA 系列试件  83-88
    4.3.9 FB 系列试件  88-92
  4.4 本章小结  92-94
第五章结论与展望  94-96
  5.1 结论  94-95
  5.2 展望  95-96
参考文献  96-99
致谢  99-100
作者简历  100

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