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填充墙对RC框架结构抗震性能影响研究

作　者: 杨帆
导　师: 林拥军
学　校: 西南交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 填充墙RC框架等效斜撑薄弱层扭转周期折减
分类号: TU746.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在实际工程设计中,填充墙往往被视为非结构构件,结构整体分析时,只考虑了梁、柱的刚度,而未考虑填充墙的刚度,这就导致计算周期较实际周期长,计算地震力偏小,实测周期也表明,如不考虑填充墙对结构整体刚度的影响,实测周期要小于计算周期。而我国现行结构设计规范仅采用填充墙为砌体墙时统一的周期折减系数大致估算填充墙对结构的影响,已有文献关于周期折减系数的取值也只是大致考虑填充墙刚度的影响,具体如何取值操作难度较大,无法考虑不同填充墙材料,填充墙数量、开洞大小、布置方式、结构层数或高度等对结构的影响的差异。为此本文主要研究了填充墙对RC框架结构抗震性能的影响。(1)分析比较了不同的填充墙简化计算模型,采用等效斜撑简化模型模拟填充墙RC框架结构,并采用试验结果对该模型进行了验证。(2)通过对填充墙中心开窗洞、填充墙竖向布置不规则和填充墙平面布置不规则三种结构模型有限元分析结果的对比分析,研究了填充墙对RC框架结构抗震性能的影响。(3)通过对考虑填充墙RC框架结构不同填充材料、不同填充率、不同结构高度、不同布置形式的情况下的三维杆系有限元模型的模态分析,研究了填充墙对结构自振周期的影响,并给出周期折减系数的合理取值。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-14
  1.1 研究的目的和意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 国内研究现状  11-12
    1.2.2 国外研究现状  12-13
  1.3 本文的工作  13-14
第2章填充墙对框架结构工作性能的影响  14-21
  2.1 填充墙对结构工作性能的影响  14-15
    2.1.1 填充墙和框架协同作用的过程  14-15
    2.1.2 填充墙对结构刚度和承载力的影响  15
  2.2 填充墙框架结构的破坏形式  15-17
  2.3 填充墙对框架结构抗震性能的影响  17-21
    2.3.1 填充墙沿竖向不均匀布置引起结构的薄弱层破坏  17-18
    2.3.2 填充墙沿平面不均匀布置引起结构的扭转效应  18-19
    2.3.3 填充墙布置不当造成的短柱破坏  19
    2.3.4 填充墙布置不当造成的短梁破坏  19-20
    2.3.5 填充墙体自身的破坏  20-21
第3章结构计算分析模型  21-29
  3.1 框架填充墙结构受力分析简化模型  21-24
    3.1.1 层模型  21
    3.1.2 等效平面框架模型  21-22
    3.1.3 墙框并联模型  22
    3.1.4 等效斜撑模型  22-24
  3.2 简化分析模型的比较  24-25
  3.3 本文采用的等效斜撑模型  25-27
    3.3.1 等效斜撑模型本构关系  25-26
    3.3.2 等效斜撑有效宽度确定  26-27
  3.4 等效斜撑模型算例验证  27-29
    3.4.1 单层单跨填充墙框架结构  27
    3.4.2 多层多跨填充墙框架结构  27-28
    3.4.3 开洞填充墙框架结构  28
    3.4.4 算例验证分析  28-29
第4章填充墙RC框架结构抗震性能  29-53
  4.1 计算模型建立  29-31
  4.2 填充墙中心开窗洞  31-40
    4.2.1 多遇地震下的反应谱拟动力分析  32-35
    4.2.2 罕遇地震下的动力时程分析  35-40
  4.3 填充墙竖向布置不规则  40-49
    4.3.1 多遇地震下的反应谱拟动力分析  41-44
    4.3.2 罕遇地震下的动力时程分析  44-49
  4.4 填充墙平面布置不规则  49-52
  4.5 小结  52-53
第5章 RC框架结构周期折减系数的确定  53-67
  5.1 填充墙RC框架结构周期折减系数的规定  53-54
  5.2 填充墙对RC框架自振周期的影响  54-64
    5.2.1 分析模型的建立  54-56
    5.2.2 填充墙材料和数量对结构自振周期的影响  56-64
  5.3 周期折减系数合理取值的建议  64-65
  5.4 小结  65-67
结论与展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73

填充墙对RC框架结构抗震性能影响研究

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