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大型火电厂主厂房纵向框架—减震支撑结构抗震性能试验研究

作　者: 曹照平
导　师: 王社良
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土铅挤压减震器纵向框架-减震支撑结构纵向框架-抗震支撑结构抗震性能破坏机理薄弱层内力分布与转移共同工作弹塑性有限元分析抗震设计优化设计抗震构造措施
分类号: TU352.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本次试验研究以某大型火电厂钢筋混凝土结构主厂房纵向框架-抗震支撑结构体系为原型，以伪静力联机加载模型试验和静力弹塑性有限元分析为基础，研究了大型火电厂钢筋混凝土结构主厂房纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系的抗震性能问题。主要内容有：1)铅挤压减震器的变形能力和减震能力及其相应的恢复力本构模型；2)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系在地震作用下的破坏全过程、抗震破坏机理、主要受力特点及其相应的内力分布和转移规律；3)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系在地震作用下的薄弱环节与薄弱部位；4)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系中框架与减震支撑(抗震支撑)之间的共同工作以及地震作用在框架和减震支撑(抗震支撑)之间的主要分配规律；5)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系的整体变形特点及其各构件的局部变形特点；6)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系的承载能力、延性和滞回性能以及框架与减震支撑(抗震支撑)之间的减震能力分布规律；7)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑结构体系的优化设计问题；8)原型结构的抗震承载力和变形能力分析；9)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑(抗震支撑)结构体系的抗震设计方法及其相应的抗震构造措施；10)钢筋混凝土纵向框架-减震支撑结构体系与普通抗震支撑结构体系抗震性能的比较等，提出了一些新的抗震设计理念和方法，得出了许多有新意的结论和概念，为我国抗震设计规范的修订与完善提供了理论和试验依据。

全文目录

第一章绪论  9-12
  1.1 引言  9
  1.2 结构消能减震的概念、类型与发展现状  9-10
  1.3 本文的研究目的及内容  10-12
第二章试验研究概况  12-24
  2.1 试件设计与制作  12-17
    2.1.1 模型设计  12-13
    2.1.2 试件设计  13-14
    2.1.3 材料力学性能  14-17
  2.2 试验方法  17-24
    2.2.1 试验方法与原理  17-18
    2.2.2 加载装置与加载制度  18-22
    2.2.3 测试内容与方法  22-24
第三章试验结果及分析  24-57
  3.1 模型结构的刚度测试  24-28
  3.2 裂缝开展过程与分布  28-31
  3.3 铅挤压减震器试验结果分析  31-32
    3.3.1 铅挤压减震器的主要试验结果  31
    3.3.2 铅挤压减震器的恢复力模型  31-32
  3.4 模型结构的屈服顺序  32-40
  3.5 模型结构的承载能力和变形能力  40-52
    3.5.1 滞回曲线  40-42
    3.5.2 结构滞回减震能力分析  42
    3.5.3 结构减震系数  42-43
    3.5.4 荷载-位移骨架曲线  43-44
    3.5.5 结构的变形和延性  44-45
    3.5.6 结构各层的位移  45-47
    3.5.7 结构部分构件转角位移及延性系数  47-48
    3.5.8 结构的刚度衰减性能  48-49
    3.5.9 结构刚度参数确定  49-51
    3.5.10 模型结构的恢复力特性与计算模型  51-52
  3.6 减震器及减震支撑的试验结果分析  52-55
    3.6.1 减震器的减震性能  52-54
    3.6.2 减震支撑的变形性能  54-55
  3.7 主要试验结果及建议  55-57
第四章钢筋混凝土框架-减震支撑结构的弹塑性有限元分析  57-93
  4.1 结构计算模型  57
  4.2 构件单元选取及截面刚度的确定  57-63
    4.2.1 构件单元的选取  57-58
    4.2.2 梁柱单元截面的N-M-φ关系和P-△关系  58-62
    4.2.3 截面刚度的确定  62-63
  4.3 单元刚度矩阵的建立  63-70
    4.3.1 基本假定  63
    4.3.2 单元杆端内力、位移方向的规定  63
    4.3.3 单元弹性刚度矩阵的确定  63-68
    4.3.4 单元弹塑性刚度矩阵的确定  68-70
  4.4 结构的总体刚度矩阵和荷载列阵  70
  4.5 结构的弹塑性有限元分析程序设计  70-74
    4.5.1 编程思路  70-71
    4.5.2 程序RCFB的计算步骤  71-72
    4.5.3 结构成为破坏机构的定义  72-73
    4.5.4 单元类型的确定  73
    4.5.5 对程序的几点说明  73-74
    4.5.6 输入输出文件说明  74
  4.6 钢筋混凝土框架-减震支撑结构的弹塑性有限元分析  74-93
    4.6.1 程序的验证  74-82
    4.6.2 框架-减震支撑与框架-抗震支撑模型结构的弹塑性有限元分析比较  82-93
第五章结论及建议  93-96

大型火电厂主厂房纵向框架—减震支撑结构抗震性能试验研究

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