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钢筋混凝土框—剪结构钢结构加层的抗震性能研究

作　者: 万松琳
导　师: 杨晓明
学　校: 青岛理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢结构直接加层 框剪结构 整体阻尼比 抗震性能 反应谱法 耗能减震
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


由于钢结构自重轻、抗震性能好等优点,在混凝土结构上直接加钢结构正越来越多的应用到实际工程中。现行抗震设计规范对加层改造后形成的混合结构体系无明确规定,而且国内外的研究工作,主要以具体的工程实例为背景,存在一定的局限性。鉴于上述情况,本论文以在钢筋混凝土框.剪结构上进行钢结构加层改造时所遇到的问题为出发点,结合不同参数的计算模型,采用有限元分析程序对加层结构体系进行整体结构的抗震性能分析,寻找一般规律,以供将来的设计者参考。主要内容包括:(1)框-剪结构加层体系的地震反应分析:在加层改造工程的设计中,由于上、下结构材料的不同,定性的将结构整体阻尼比设为某值是不合理的,结构的整体阻尼比应采用以应变能法(能量法)计算得出的整体阻尼比,从而进行加层结构的反应谱分析和多遇地震下的时程分析。(2)框-剪结构加层体系抗震性能的影响因素分析:从钢结构加建层数、不同的支撑形式、支撑的不同布置位置、柱脚刚度等因素入手全面分析加层结构的整体抗震性能,为框剪结构钢结构加层改造工程的发展及其设计方法的研究提供一定的参考依据。(3)耗能偏心支撑在加层钢结构中的抗震性能研究:偏心支撑钢结构加层体系在大震时具有更好的延性和耗能能力,是一种非常适合强震地区的抗震结构体系,具有很大的现实意义。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章 绪论  10-22
  1.1 引言  10-11
  1.2 加层改造技术的应用及研究现状  11-18
    1.2.1 加层改造技术的应用  11-13
    1.2.2 房屋加层改造的常见方案  13-16
    1.2.3 钢结构直接加层技术  16-17
    1.2.4 加层改造技术的研究现状  17-18
  1.3 课题背景与选题意义  18-21
    1.3.1 课题背景  18-20
    1.3.2 选题意义  20-21
  1.4 本文研究的主要内容  21-22
第2章 结构抗震分析理论和方法及工程背景  22-31
  2.1 引言  22
  2.2 结构抗震分析理论和方法  22-28
    2.2.1 结构的地震反应谱分析理论  22-26
    2.2.2 结构的时程反应分析理论  26-28
  2.3 工程背景  28-31
第3章 框-剪结构加层体系的地震反应分析  31-62
  3.1 引言  31
  3.2 框-剪结构加层体系整体阻尼比的分析  31-39
    3.2.1 经典阻尼理论  31-33
    3.2.2 阻尼比  33-34
    3.2.3 加层结构体系整体阻尼比的计算方法  34-39
  3.3 框-剪结构加层体系的自振特性分析  39-45
    3.3.1 概述  39-41
    3.3.2 结构基本自振周期  41-43
    3.3.3 结构振型  43-45
  3.4 框-剪结构加层体系的反应谱分析  45-54
  3.5 框-剪结构加层体系在多遇地震下的时程反应分析  54-60
  3.6 本章小结  60-62
第4章 框-剪结构加层体系抗震性能的影响因素分析  62-91
  4.1 引言  62
  4.2 钢结构加建层数对加层体系抗震性能的影响  62-67
    4.2.1 结构模态分析  62-63
    4.2.2 结构层剪力  63-65
    4.2.3 结构层位移及层间位移角  65-67
    4.2.4 柱轴力  67
  4.3 不同支撑形式对加层体系抗震性能的影响  67-77
    4.3.1 几种常见支撑形式  67-69
    4.3.2 不同支撑形式对加层体系抗震性能的影响分析  69-77
  4.4 支撑的不同布置位置对加层体系抗震性能的影响  77-84
    4.4.1 支撑的两种常见布置方案  77-78
    4.4.2 支撑的不同布置位置对加层体系抗震性能的影响分析  78-84
  4.5 柱脚刚度对加层体系抗震性能的影响  84-90
    4.5.1 工程中常用的柱脚处理方式  84-86
    4.5.2 柱脚刚度对加层体系抗震性能的影响分析  86-90
  4.6 本章小结  90-91
第5章 耗能偏心支撑在加层钢结构中的抗震性能研究  91-99
  5.1 引言  91-93
  5.2 耗能偏心支撑的理论与设计依据  93-95
  5.3 采用耗能偏心支撑的加层钢结构抗震性能分析  95-98
    5.3.1 多遇地震下的时程反应分析  96-97
    5.3.2 罕遇地震下的弹塑性时程反应分析  97-98
  5.4 本章小结  98-99
第6章 结论与展望  99-101
  6.1 结论  99-100
  6.2 展望  100-101
参考文献  101-105
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  105-106
致谢  106

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 金属结构 > 钢结构
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