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轻骨料混凝土高层建筑结构小震下的性能分析

作　者: 苏志力
导　师: 杨伟军
学　校: 长沙理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 轻骨料混凝土 高层建筑 结构体系 层间位移 墙率
分类号: TU973.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着经济技术的发展,轻质骨料质量的不断提高,轻骨料混凝土在高层建筑结构中的应用日益增多。结构体系多样化,各种结构体系都有其典型的受力特性及相应的计算方法,结构的抗震性能各有差异,具体设计中关心的问题也各有侧重。轻骨料混凝土质轻、弹性模量较普通混凝土小,有必要定量分析轻骨料混凝土各结构体系的抗震性能及其与普通混凝土结构的差异。本文的主要内容包括:(1)在保证梁柱截面相等的情况下,基于底部剪力法的公式推导,根据模型分析数据,分析了材料替换后框架结构层间位移、地震剪力、自振周期等力学特性的变化规律。(2)进行了不等强度变化的模型数据分析,据此可以确定最适轻骨料混凝土强度等级及骨料密度等级,同时提出了轻骨料混凝土框架结构层间位移过大的解决办法。(3)从结构协同工作的连续化分析原理出发,根据水平荷载作用下框架-剪力墙结构考虑墙肢剪切变形时刚结体系的变形协调微分方程,按照我国现行规范推导了结构最大层间位移角的简化计算公式,进一步分析了轻骨料混凝土替换普通混凝土后结构层间位移的变化规律,获得简化计算公式。(4)建立了水平荷载作用下框架剪力墙铰结体系考虑边柱轴向变形的协调微分方程,探讨了边柱轴向变形对结构剪力墙位移、剪力和弯矩的影响,进一步获得了轻骨料混凝土替换普通混凝土后结构层间位移放大系数的简化计算公式。(5)在建立某剪力墙结构住宅力学模型的基础上,考虑了墙率、混凝土强度等级和骨料密度等级等因素对结构力学特性的影响,定量分析了材料替换前后结构地震剪力、自振周期、结构位移角等力学特性的变化规律,探讨了剪力墙墙率的取值问题。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 轻骨料混凝土高层建筑结构  10-11
    1.1.1 常见高层建筑结构体系  10
    1.1.2 轻骨料混凝土  10-11
  1.2 轻骨料混凝土高层建筑结构的抗震性能  11-15
    1.2.1 研究意义  11-12
    1.2.2 研究概况  12-15
  1.3 本文研究内容  15-16
第2章 轻骨料混凝土框架结构小震下的性能分析  16-35
  2.1 概述  16
  2.2 剪切变形体系弹性层间位移的变化  16-19
    2.2.1 基本假定  16-17
    2.2.2 参数设定  17
    2.2.3 推导过程  17-19
  2.3 地震反应参数放大系数分析  19-30
    2.3.1 等强度变化数据分析  19-25
    2.3.2 等强度变化地震反应参数放大系数分析  25-28
    2.3.3 变强度变化分析  28-30
  2.4 层间位移过大的解决办法  30-31
  2.5 算例验证  31-33
    2.5.1 算例参数和计算方法的选择  31
    2.5.2 荷载计算  31-32
    2.5.3 计算结果  32-33
  2.6 本章小结  33-35
第3章 轻骨料混凝土框-剪结构小震下的性能分析  35-48
  3.1 考虑剪力墙剪切变形刚结体系分析  35-41
    3.1.1 基本平衡微分方程和方程的解  35-36
    3.1.2 简化公式推导  36-38
    3.1.3 层间位移放大系数的计算  38-39
    3.1.4 算例分析  39-41
  3.2 考虑边柱轴向变形分析  41-47
    3.2.1 微分方程的建立和求解  41-44
    3.2.2 结构内力计算  44
    3.2.3 对结构内力和位移影响分析  44-46
    3.2.4 层间位移放大系数的计算  46-47
  3.3 本章小结  47-48
第4章 轻骨料混凝土剪力墙结构小震下的性能分析  48-62
  4.1 概况  48-50
  4.2 TBSA 软件介绍  50-51
    4.2.1 TBSA 的基本假定  50
    4.2.2 结构构件定义  50-51
    4.2.3 荷载计算  51
  4.3 方案比较分析  51-60
    4.3.1 结构基础比较  51-52
    4.3.2 地震反应比较  52-57
    4.3.3 构件内力及配筋比较  57-60
    4.3.4 经济性比较  60
  4.4 墙率影响分析  60-61
  4.5 本章小结  61-62
总结与展望  62-64
  主要成果  62-63
  后续工作  63-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
附录 A 攻读学位期间发表的学术论文  69

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 高层建筑 > 高层建筑结构 > 结构分析与计算
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