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底部两层框架—抗震墙砖房结构的地震反应分析

作　者: 刘兰兰
导　师: 赵慧娟
学　校: 西南交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 底部两层框架─抗震墙砖房层间位移楼梯楼板变形
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

底部两层框架—抗震墙砖房是由两种不同材料组成的复合结构,具有“头重脚轻”、“上刚下柔”的结构特点,其刚度分布不均匀,楼板变形对结构在地震作用下的内力和变形的影响已不能忽略。楼梯作为发生地震和火灾时重要紧急逃生竖向通道,对主体结构刚度的影响不容忽视。为此,本文总结了现有各种计算分析方法,以一底部为两层框架—抗震墙、上部为四层砖混结构房屋为研究对象,运用大型有限元分析软件—SAP2000,对由于抗震墙间距和楼梯间位置的变化对结构的抗震性能的影响进行计算分析。根据该结构各构件的受力特征,将整个结构模拟为空间梁、板单元的三维整体计算模型,并对有限元分析模型进行静力和反应谱法的动力分析。通过对不同结构方案的分析比较,结果表明,在地震荷载作用下,楼板变形对底部两层框架—抗震墙结构的影响主要集中在二层及过渡层第三层,底部抗震墙的布置对底部各层特别是过渡层砖墙的地震反应有较大的影响。楼梯的梯板等具有斜撑的受力状态,对结构的整体刚度有较明显的影响,楼梯间的布置对结构的扭转变形影响很大,楼梯间位于房屋一端将导致偏心扭转作用。对结构进行的反应谱地震分析,较为真实地反映了地震作用下变形的分布状况,得出了利用平面简化分析方法无法得到的变形的分布规律。通过本文的研究,使人们对由于楼板变形和楼梯布置对此类结构抗震性能的影响有一个直观、深入的了解,对进一步提高同类结构的抗震性能具有现实的指导意义。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-19
  1.1 引言  11
  1.2 底部框架—抗震墙房屋的结构组成、主要特点  11-12
  1.3 底部框架—抗震墙房屋结构的研究动态  12-17
    1.3.1 试验研究  13-15
    1.3.2 理论分析研究  15-17
    1.3.3 存在的问题  17
  1.4 本文采用的方法、主要研究内容及可行性  17-19
第2章地震作用计算及地震反应分析方法  19-30
  2.1 概述  19-21
    2.1.1 地震反应及地震作用  20
    2.1.2 结构抗震设计理论的发展  20-21
  2.2 结构地震反应分析方法简介  21-27
    2.2.1 振型分解反应谱法  21-24
    2.2.2 底部剪力法  24-26
    2.2.3 时程分析法  26-27
  2.3 底部框架—抗震墙砖房的结构体系  27-29
  2.4 底部框架—抗震墙砖房的结构受力、变形特点  29
  2.5 本章小结  29-30
第3章有限元分析模型  30-44
  3.1 有限元分析基本原理  30-34
    3.1.1 对象和单元  30-31
    3.1.2 材料与截面  31-32
    3.1.3 反应谱分析  32-34
  3.2 有限元分析模型  34-35
    3.2.1 砌体有限元分析模型  34
    3.2.2 混凝土有限元分析模型  34-35
  3.3 有限元分析模型建立  35-43
    3.3.1 结构布置  36-37
    3.3.2 计算参数取值  37-40
    3.3.3 总体模型  40-42
    3.3.4 细部模型  42
    3.3.5 模型的可靠性检验  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章计算结果及分析  44-63
  4.1 楼梯不参与计算时层间位移反应分析  44-58
    4.1.1 7度多遇地震作用下的层间位移反应分析  44-50
    4.1.2 8度多遇地震作用下的层间位移反应分析  50-55
    4.1.3 过渡层—三层地震位移反应分析  55-58
  4.2 楼梯参与计算对结构的影响  58-62
    4.2.1 楼梯对结构整体刚度的影响  58-59
    4.2.2 楼梯布置在不同位置对整体结构的影响  59-62
  4.3 本章小结  62-63
结论  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-71
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  71

底部两层框架—抗震墙砖房结构的地震反应分析

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