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框架梁两端分别支撑在梁上和柱上有限元分析

作　者: 宋锋
导　师: 王绍杰
学　校: 河北联合大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土框架结构梁柱节点主次梁节点有限元分析
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

对于钢筋混凝土框架结构，人们为了得到较大的建筑空间，结构设计过程中往往会通过缺少某根柱子来达到较大建筑空间的目的，而原本两端支撑在柱子上的框架梁变成了一端支撑在柱上另一端却支撑在梁上，对这种空间结构的传力途径不是很明确，国内对该特殊结构的受力特性的理论分析和试验研究较少，因此有必要进行深入的研究。本文定义：一端支撑在梁上另一端支撑在柱上的梁为次梁，支撑该次梁的梁为主梁。采用ANSYS有限元软件建立一层1×2框架结构，该结构中含有一端支撑在梁上另一端支撑在柱上的梁系。有限元模型中采用Link8和SOLID65单元分别模拟钢筋应力的变化以及混凝土裂缝的开展情况，采用水平的加载方式来模拟地震效应。分析了该梁中受力钢筋应力分布规律，以及楼板中钢筋应力分布规律。结果表明：对于该主次梁结构体系在水平荷载作用下，当施加水平位移为40mm及层间相对位移角为150时，在梁柱节点侧次梁梁端钢筋先于主梁钢筋屈服，而由于主次梁节点处约束相对较小，混凝土裂缝及钢筋应力远小于梁柱节点一侧。此外在整体模型中，通过改变板厚、主梁截面及次梁截面等参数，评价了各种因素对结构受力及变形的影响，提出了在实际工程中含有该类型梁的设计时，应适当考虑楼板厚度及主次梁相对刚度的影响因素。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
第1章绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-11
  1.2 国内外对混凝土框架梁的研究  11-12
  1.3 两端分别支撑在梁上和柱上的梁的分析  12-13
  1.4 主要研究工作  13-14
第2章钢筋混凝土有限元在 ANSYS 中的实现  14-30
  2.1 ANSYS 中模型的分析  14-16
    2.1.1 建立混凝土有限元模型  14-16
    2.1.2 混凝土有限元裂缝模型  16
  2.2 ANSYS 中混凝土中 SOLID65 单元  16-24
    2.2.1 SOLID65 单元的线性行为  17-19
    2.2.2 SOLID65 单元的非线性行为  19-21
    2.2.3 SOLID65 混凝土屈服及失效准则  21-24
  2.3 ANSYS 中钢筋 LINK8 单元  24-25
  2.4 材料的本构关系  25-30
    2.4.1 混凝土本构关系  25-28
    2.4.2 钢筋本构关系  28-30
第3章钢筋混凝土框架结构的数值模拟  30-46
  3.1 ANSYS 结构有限元分析流程  30-31
  3.2 模型建立的基本假设  31
  3.3 结构模型的建立  31-38
    3.3.1 模型说明  31-32
    3.3.2 建立几何模型  32-37
    3.3.3 设置求解参数并求解  37-38
  3.4 支撑在梁上和柱上的框架梁体系裂缝开展特点与应力分布规律  38-46
    3.4.1 裂缝的分布规律  38-39
    3.4.2 梁、柱的钢筋应力分析  39-42
    3.4.3 板的钢筋应力分析  42-46
第4章参数改变对含有主次梁的结构的影响分析  46-53
  4.1 板刚度变化对梁的影响  46-48
  4.2 主梁刚度变化对次梁的影响  48-50
  4.3 次梁刚度变化时的影响  50-53
结论  53-54
参考文献  54-57
致谢  57-58
导师简介  58-59
作者简介  59-60
学位论文数据集  60

框架梁两端分别支撑在梁上和柱上有限元分析

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