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填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响的研究

作　者: 刘竹
导　师: 彭伟
学　校: 西南交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 框架填充墙等效斜撑底部薄弱层刚度比强梁弱柱
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

填充墙框架结构由于具有平面布置灵活,室内空间大等优点,长期以来被广泛的应用于工程实践当中。在结构设计和分析当中,由于填充墙与框架主体结构间共同工作机制复杂,常常忽略填充墙对结构的影响或仅仅考虑填充墙对结构周期的影响。虽然这种简化方式从结构整体上近似考虑了填充墙的影响,但只在计算结构周期的时候,对结构所吸收的地震能量有一定的作用。而在计算结构构件受力的时候,整个结构的受力仍按框架构件的刚度进行分配,忽略了填充墙对其承载力和刚度贡献。这种不考虑填充墙与框架协同工作的简化处理办法并不总是偏于安全的。尤其是此次汶川大地震发现大量的底层薄弱层框架—填充墙(底层无填充墙,上部密布填充墙)结构体系的房屋未出现“强柱弱梁”的破坏模式,而是在底层薄弱层出现“强梁弱柱”的破坏模式。因此,针对填充墙框架结构体系抗震表现现状,本文做了如下研究工作：1.通过建立纯框架模型和等效斜撑模型,运用SAP2000进行模态分析。通过两种模型对比,论证了规范的框架周期折减系数的合理性。2.建立考虑周期折减的纯框架模型和等效斜撑模型的计算,采用振型分解反应谱法和时程分析法,得出了现行抗震计算模型计算结果与等效斜撑层模型计算结果的差异。3.基于SAP2000,采用振型分解反应谱法和时程分析法,分别建立二层与底层不同侧移刚度比的底部无填充墙的等效斜撑模型,并与相应的纯框架模型得出的底层柱端剪力进行比较。以此探究此类结构所能采用的合理的侧移刚度比值,使之采用现行规范的计算结果偏于安全。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-18
  1.1 概述  11
  1.2 国内外研究概况及成果  11-16
    1.2.1 国外研究概况  11-12
    1.2.2 国内研究概况  12-13
    1.2.3 填充墙框架的模型研究成果  13-16
  1.3 本文主要研究内容  16-18
第2章填充墙对框架结构工作性能的影响  18-23
  2.1 填充墙框架结构的受力分析  18-19
  2.2 填充墙对结构耗能的影响  19
  2.3 填充墙对结构变形能力的影响  19
  2.4 填充墙对结构刚度的影响  19-20
  2.5 带填充墙结构的扭转破坏  20
  2.6 带填充墙结构的薄弱层破坏  20-21
  2.7 填充墙对结构的约束效应  21-23
第3章等效斜撑模型  23-30
  3.1 前言  23
  3.2 分析模型的确定  23-27
    3.2.1 墙框并联模型  23-24
    3.2.2 等效斜撑模型  24-26
    3.2.3 两种模型比较  26-27
  3.3 等效斜撑模型计算宽度的确定  27-28
  3.4 填充墙在受力过程中刚度的折减  28-30
第4章填充墙框架结构的地震反应分析  30-49
  4.1 前言  30
  4.2 模型的建立  30-37
    4.2.1 模型尺寸  30-31
    4.2.2 等效斜撑的设置及假设  31-32
    4.2.3 填充墙刚度的折减  32
    4.2.4 等效斜撑截面宽度的计算  32-33
    4.2.5 地震作用参数  33
    4.2.6 时程分析法中地震波的选取  33-35
    4.2.7 考虑周期折减的纯框架模型的实现  35-36
    4.2.8 SAP2000中计算模型示意图  36-37
  4.3 结果分析  37-49
    4.3.1 模型周期  37
    4.3.2 结构位移  37-40
    4.3.3 地震剪力  40-49
第5章底部薄弱层填充墙框架结构分析  49-58
  5.1 前言  49
  5.2 模型的建立  49-52
  5.3 结果分析  52-58
    5.3.1 结构位移  52-53
    5.3.2 地震剪力  53-58
结论与展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-65
攻读学位期间发表的论文  65

填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响的研究

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