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考虑楼板作用的钢筋混凝土双连梁有限元分析
作 者: 孙益欢
导 师: 张海
学 校: 天津城建大学
专 业: 结构工程
关键词: 带板双连梁 非线性有限元分析 极限承载力 内力 间距 三连梁
分类号: TU375.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要
连梁作为高层建筑中改善剪力墙受力性能的重要构件,在剪力墙结构体系中起着重要作用。在水平地震作用下,连梁通过其塑性铰的变形能力,吸收大量地震能量,起到结构阻尼器的作用,有效地减轻地震对主体墙肢的损坏。但传统设计的小跨高比连梁一般具有刚度大、位移延性差的特点,为了防止连梁过早发生没有延性的剪切破坏,国内外学者提出了一些不同配筋方案的连梁形式,但往往受限于施工条件而难以推广。为改善小跨高比连梁的受力性能,有学者提出了双连梁设计方案。通过在单连梁中开一条缝,使结构刚度降低,减小连梁在水平地震作用下的内力,以提高结构的抗震性能。但目前的双连梁研究均没有考虑楼板翼缘对连梁性能的影响,且对双连梁的受力性能研究也还不够完善。本文通过有限元软件,开展了四组不同控制条件的双连梁对比分析,主要工作如下:(1)分别建立带板双连梁模型和不带板双连梁模型,通过对比分析,发现楼板翼缘的协同工作增大了结构的抗侧刚度,提高了结构极限承载力,但位移延性有一定的降低。(2)分别建立上、下梁截面形式不同的带板双连梁,寻找最合理的开缝位置。分析结果表明,改变上、下梁截面尺寸会影响到结构的极限承载力及位移延性,上、下梁尺寸相同的双连梁具有较好的抗震性能。(3)建立几组上、下梁间距不同的带板双连梁模型,通过研究发现,间距变化不影响连梁内力。(4)建立单连梁、双连梁与三连梁模型,研究发现双连梁、三连梁能有效降低连梁内力,三连梁的受力性能优于双连梁。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-9 第一章 绪论 9-17 1.1 引言 9 1.2 剪力墙连梁的研究现状 9-13 1.2.1 普通配筋方案连梁 10 1.2.2 斜对角交叉配筋钢筋混凝土连梁方案 10-11 1.2.3 菱形配筋钢筋混凝土连梁方案 11-12 1.2.4 组合配筋连梁方案 12-13 1.2.5 劲性钢筋混凝土连梁方案 13 1.2.6 刚性连梁方案 13 1.3 双连梁 13-16 1.3.1 双连梁的研究现状 14-15 1.3.2 双连梁的应用意义 15-16 1.4 本文研究的目的和主要内容 16-17 第二章 钢筋混凝土有限元基本理论及在 ANSYS 中的实现 17-27 2.0 引言 17 2.1 有限元分析的一般步骤 17-19 2.2 混凝土的本构关系 19-20 2.2.1 线弹性本构模型 19 2.2.2 非线(性)弹性类本构模型 19-20 2.2.3 塑性理论类本构模型 20 2.2.4 其它力学理论类 20 2.3 SOLID65 单元 20-27 2.3.1 本构关系 20-21 2.3.2 SOLID65 单元的破坏准则 21-22 2.3.3 ANSYS 中 SOLID65 单元的裂缝模拟 22-24 2.3.4 SOLID65 单元的参数选取 24-25 2.3.5 ANSYS 使用时的收敛问题 25-26 2.3.6 钢筋混凝土有限元模型 26-27 第三章 带板双连梁的有限元分析 27-63 3.1 带板双连梁与不带板双连梁对比分析 27-37 3.1.1 计算模型 27-28 3.1.2 非线性有限元分析 28-36 3.1.3 小结 36-37 3.2 不同开缝位置的带板双连梁受力性能对比分析 37-48 3.2.1 计算模型 37 3.2.2 非线性有限元分析 37-47 3.2.3 小结 47-48 3.3 不同间距的双连梁受力分析 48-57 3.3.1 计算模型 48-49 3.3.2 非线性有限元分析 49-57 3.3.3 小结 57 3.4 带板双连梁、三连梁与单连梁受力对比分析 57-63 3.4.1 计算模型 57-58 3.4.2 非线性有限元分析 58-62 3.4.3 小结 62-63 第四章 工程应用 63-71 4.1 工程概况 63-64 4.2 弹性反应谱分析 64-70 4.2.1 整体分析参数表 65-66 4.2.2 整体计算结果 66-70 4.3 小结 70-71 第五章 结论与展望 71-73 5.1 主要结论 71 5.2 展望 71-73 参考文献 73-77 发表论文和参加科研项目情况说明 77-78 致谢 78-79
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 梁
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