学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
连续倒塌中钢框架参数分析与钢混楼板碰撞仿真分析
作 者: 李琪琳
导 师: 刘红军
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 结构工程
关键词: 连续倒塌 力学分析 半刚性节点 接触碰撞
分类号: TU311
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 129次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
内容摘要
建筑结构的连续倒塌在911事件后逐渐引起工程界的广泛关注,许多重大型项目也已经开始把结构的抗连续倒塌作为一个独立的项目进行设计验算。抗连续倒塌问题近年来在欧美、日本等国家的工程界展开了深入研究,并已颁布了相关的设计规范与准则,如美国的GSA与英国的DoD,而我国在这一领域虽然也开展了一些研究工作,但仍然没有出台相应的规范,从而限制了抗连续倒塌设计在工程中的广泛应用。本课题研究的目的和意义在于通过对钢框架结构和钢筋混凝土楼板倒塌破坏全过程在定性了解的基础上进行定量分析计算,从而揭示在极端条件下结构倒塌破坏机理,对结构抗突变事件能力进行评估,达到最终方便工程实践应用,对结构连续倒塌进行可靠预测和控制的目的。本课题分为三部分,主要研究了钢框架和钢混楼板的抗连续倒塌特性:(1)利用有限元程序ANSYS,对某一钢框架的公寓住宅进行了抗连续倒塌的力学分析,并根据计算结果进行了参数讨论。首次在分析结构连续倒塌时引入了半刚性连接节点的思想,通过对梁柱半刚性连接节点的力学分析,研究了钢框架结构抗连续倒塌的机理;同时,采用分离节点法建立梁柱模型,耦合节点自由度以及在梁柱节点间加入弹簧单元COMBIN39等建模技巧实现了半刚性连接节点的有限元模拟,并分析了节点连接刚度系数a与结构抗震的关系;(2)研究了三类柱子失效带来的结构响应,通过对半刚性连接节点的参数调整,量化了钢框架结构抗连续倒塌能力与节点连接刚度系数a的关系,为在考虑连续倒塌情形下钢框架结构的节点设计提出了一些有用的建议;(3)利用有限元程序LS-DYNA对钢筋混凝土楼板进行了抗连续倒塌的碰撞仿真分析,通过模拟计算总结了其抗连续倒塌能力与楼板各项参数(板厚、配筋率、钢筋间距)之间的关系,为钢筋混凝土楼板在考虑连续倒塌时的参数设计提出了一些有用的建议。
|
全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第1章 绪论 9-17 1.1 课题背景 9-12 1.1.1 连续倒塌的定义 10-11 1.1.2 连续倒塌的分类 11-12 1.2 本课题研究的目的及意义 12-13 1.3 国内外研究现状 13-16 1.3.1 国外关于连续倒塌的研究现状 13-15 1.3.2 国内关于连续倒塌的研究现状 15-16 1.3.3 结构抗连续倒塌在研究中需要解决的问题 16 1.4 本文主要研究内容 16-17 第2章 多层钢框架抗连续倒塌的初步分析 17-27 2.1 引言 17 2.2 半刚性连接节点简介 17-18 2.3 结构的有限元分析方法 18-21 2.3.1 有限元程序ANSYS 简介 18-19 2.3.2 非线性问题的求解 19-20 2.3.3 单元类型 20-21 2.4 结构有限元模型的建立 21-24 2.4.1 结构布置 21-23 2.4.2 有限元建模技巧 23-24 2.5 结构抗连续倒塌的初步分析 24-25 2.5.1 国外连续倒塌的分析方法 24-25 2.5.2 模型抗震分析 25 2.6 本章小结 25-27 第3章 考虑半刚性连接节点的钢框架连续倒塌分析 27-42 3.1 引言 27 3.2 本章研究思路 27-29 3.3 计算结果与分析 29-41 3.3.1 角柱失效 29-32 3.3.2 边柱失效 32-38 3.3.3 中柱失效 38-41 3.4 本章小结 41-42 第4章 钢筋混凝土楼板抗连续倒塌的有限元分析 42-59 4.1 引言 42 4.2 结构接触碰撞的有限元分析 42-44 4.2.1 有限元程序LS-DYNA 简介 42 4.2.2 碰撞问题的求解 42-44 4.2.3 材料类型 44 4.3 结构模型的建立 44-45 4.4 钢混楼板抗连续倒塌的初步分析 45-46 4.4.1 学术界应用LS-DYNA 进行连续倒塌研究的概述 45-46 4.4.2 本章的研究思路 46 4.5 计算结果与分析 46-56 4.5.1 钢筋间距s=60mm 时的计算结果分析 47-50 4.5.2 钢筋间距s=120mm 时的计算结果分析 50-53 4.5.3 钢筋间距s=180mm 时的计算结果分析 53-56 4.6 临界配筋率与板厚的关系 56-58 4.7 本章小结 58-59 结论 59-61 参考文献 61-65 致谢 65
|
相似论文
- 股骨头保护体研制,R318.6
- 刚体系统非定点碰撞运动学与动力学研究,O313.3
- 隧道复合式沥青路面材料与结构特性研究,U416.217
- 考虑节点弯曲和剪切变形性能的框架结构分析,TU391
- 钢框架结构体系关键柱破坏后性能分析,TU391
- 非抗震设计的框架结构抗连续倒塌性能的延性要求,TU375.4
- 山区公路水泥混凝土桥面沥青铺装关键技术研究,U444
- 篮球空心入网的力学要素理论模型的初步研究,G841
- 某五星级宾馆抗连续倒塌设计研究,TU318
- 单层球面网壳抗连续倒塌分析,TU399
- 沈阳市市政道路结构研究,U416.217
- 中央索面大挑臂主梁结构复合型施工挂篮结构改进及有限元分析研究,U445.3
- 填充墙在RC框架结构倒塌中的作用及防倒塌措施研究,TU375.4
- 路面冷再生机主体结构及滑移驾驶室的研究,U416.217
- 羽毛球高吊杀击球技术动作一致性的生物力学分析,G847
- 多层钢框架办公楼连续倒塌分析,TU391
- 车用金属带式无级变速器传动性能分析与形线研究,U463.212
- 高速公路安全护栏端部设计优化研究,U417.12
- 爆炸荷载作用下底框砌体结构工作机理分析,O383.2
- 结构抗连续倒塌设计理论与方法研究,TU375.4
中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构力学
© 2012 www.xueweilunwen.com
|