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钢筋混凝土框架结构“强柱弱梁”屈服机制影响因素的研究

作　者: 杨志利
导　师: 隋杰英
学　校: 青岛理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 强柱弱梁 板有效翼缘宽度 轴压比限值 填充墙 柱端弯矩增大系数 静力非线性分析 非线性时程分析
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


2008年汶川大地震中钢筋混凝土框架结构建筑物柱端出现塑性铰的震害现象表明,现行抗震设计规范所要求的“强柱弱梁”屈服机制并没有实现。究其原因主要有整浇楼板的作用、轴压比限值过大、刚性连接的填充墙等围护结构的影响等。本文针对影响“强柱弱梁”屈服机制的主要因素进行分析,对现行规范部分条款的改进提出建议,其主要内容包括:(1)整浇楼板对“强柱弱梁”屈服机制的影响分析:针对无楼板模型、有楼板模型以及考虑不同有效翼缘宽度模型进行了静力非线性分析,以确定整浇楼板对结构屈服机制的影响程度。(2)轴压比限值对“强柱弱梁”屈服机制的影响分析:针对轴压比限值作为柱截面尺寸的主要控制因素的三、四级框架,分别建立不同轴压比限值的框架模型进行了静力非线性分析和非线性时程分析。(3)刚性连接填充墙等围护结构对“强柱弱梁”屈服机制的影响分析:针对不同的填充墙布置形式的4个框架模型进行静力非线性分析和非线性时程分析,确定其在遭遇地震作用时可能的破坏形式。(4)不同柱端弯矩增大系数框架结构抗震性能分析:柱端弯矩增大系数是现行规范用以保证“强柱弱梁”屈服机制的主要方法。本文采用不同柱端弯矩增大系数建立了6个框架模型,进行静力非线性分析和非线性时程分析,以确定柱端弯矩增大系数的合理取值。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 水平地震作用下结构的破坏机制  10-12
  1.3 影响“强柱弱梁”屈服机制的各种因素  12-14
    1.3.1 整浇楼板对框架梁端承载力和刚度增大的影响  12
    1.3.2 轴压比限值对“强柱弱梁”屈服机制的影响  12-13
    1.3.3 刚性连接填充墙等围护结构对“强柱弱梁”屈服机制的影响  13
    1.3.4 影响“强柱弱梁”屈服机制的其他因素  13-14
  1.4 选题背景及意义  14-15
  1.5 本文研究主要内容  15-16
第2章 整浇楼板对“强柱弱梁”屈服机制的影响  16-31
  2.1 “有效翼缘宽度”  16
  2.2 影响“有效翼缘宽度”大小的因素  16-18
    2.2.1 节点类型  16-17
    2.2.2 侧向变形量  17
    2.2.3 直交梁刚度  17-18
    2.2.4 边界条件  18
  2.3 国内外对“有效翼缘宽度”研究文献综述  18-20
  2.4 各国规范对“有效翼缘宽度”规定的对比  20-21
  2.5 考虑不同“有效翼缘宽度”框架的静力非线性分析  21-29
    2.5.1 结构模型及基本假设  21-24
    2.5.2 分析结果及性能评价  24-29
  2.6 本章小结  29-31
第3章 轴压比限值对“强柱弱梁”屈服机制的影响  31-48
  3.1 轴压比与轴压比限值  31-33
  3.2 各国规范对轴压比限值的规定  33-36
  3.3 轴压比限值对钢筋混凝土框架结构影响分析  36-47
    3.3.1 概述  36-37
    3.3.2 模型及基本假定  37-38
    3.3.3 模态分析  38-39
    3.3.4 静力非线性分析（PUSH-OVER）  39-44
    3.3.5 非线性时程分析  44-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章 刚性连接填充墙等围护结构对“强柱弱梁”屈服机制的影响  48-59
  4.1 概述  48
  4.2 填充墙对钢筋混凝土框架结构的影响  48-49
  4.3 刚性连接的填充墙等围护结构对“强柱弱梁”屈服机制的影响分析  49-58
    4.3.1 模型及基本假设  49-51
    4.3.2 填充墙对框架结构影响的静力非线性分析  51-55
    4.3.3 填充墙对框架结构影响的非线性时程分析  55-58
  4.4 本章小结  58-59
第5章 不同柱端弯矩增大系数框架结构抗震性能分析  59-73
  5.1 概述  59
  5.2 各国抗震设计规范对柱端弯矩增大系数的规定  59-65
    5.2.1 新西兰NZS3101 规范  59-61
    5.2.2 欧洲EC8 规范  61
    5.2.3 美国UBC（1997）及AC1318-99 规范  61-62
    5.2.4 中国《建筑抗震设计规范》（G850011-2001）  62-63
    5.2.5 各国规范对于柱端弯矩增大系数规定的对比  63-65
  5.3 不同柱端弯矩增大系数框架模型分析  65-72
    5.3.1 模型及基本假设  65-66
    5.3.2 不同柱端弯矩增大系数框架模型静力非线性分析  66-69
    5.3.3 不同柱端弯矩增大系数框架模型非线性时程分析  69-72
  5.4 本章小结  72-73
第6章 结论及展望  73-76
  6.1 结论  73-74
  6.2 展望  74-76
参考文献  76-79
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  79-80
致谢  80

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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 > 框架
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