一、高层建筑钢筋混凝土柱非线性变形(论文文献综述)
许博超[1](2021)在《基于ANSYS/LS-DYNA的钢—混凝土组合截面构件抗爆特性及动力响应分析》文中研究指明频发的爆炸恐袭事件,给社会经济和人民生命财产造成了极大危害,因此,对建筑结构的抗爆研究,日益受到了工程技术人员的重视。由于钢-混凝土组合截面构件具有诸多优良的工程特性,在抗爆工程中得到越来越多的应用。为了丰富抗爆技术的应用研究,本文基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对不同爆炸介质场中的几种典型的钢-混凝土组合截面构件进行了数值模拟。从爆炸压力的分布、构件爆炸动态响应及其影响因素等方面作了较为系统的研究。本文的主要研究工作和主要研究结论如下:1.本文的主要研究工作(1)总结了基于ANSYS/LS-DYNA软件结构抗爆数值模拟的基本原理与方法。简要介绍了ANSYS/LS-DYNA的主要功能和特点,概括了ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟方法的基本步骤和核心流程,介绍了ANSYS/LS-DYNA结构非线性动力分析数值模拟的四大环节:模型规划,前处理,求解与控制,后处理。(2)对几种典型的钢-混凝土组合截面构件的爆炸动态响应进行了数值模拟。本文采用ANSYS/LS-DYNA大型非线性动力有限元分析软件,对典型的钢-混凝土组合截面构件的爆炸动态响应进行了数值模拟,主要包括:三种不同爆炸介质场中圆钢管混凝土构件的数值模拟;方钢管混凝土构件的数值模拟;H型钢-混凝土构件的数值模拟;十字型钢-混凝土构件的数值模拟。(3)对数值模拟结果及模拟结果影响因素的分析即参数分析主要包括:构件爆炸冲击压力的模拟结果分析;构件爆炸动力响应模拟结果分析;构件动态响应结果影响因素的分析(参数分析)—分析了不同介质、不同比例距离、不同截面(形式与尺寸)、不同材料强度以及不同含钢量等因素对钢-混凝土组合截面构件动态响应结果的影响。2.本文的主要研究结论(1)空气、水、土三种介质中的构件迎爆面正压峰值:土介质中的构件迎爆面正压峰值最大,远大于其余两种介质的正压峰值,空气介质中的构件迎爆面正压峰值最小,水介质中的构件迎爆面正压峰值居中;钢-混凝土组合截面柱的迎爆面均有正负压力,因此构件设计时需要考虑双向对称配筋。(2)构件的应力与位移特征:对钢管混凝土柱,等效应力位移的最大值,均发生在柱迎爆面的中部;构件的破坏类型有三种:弯曲破坏、剪切破坏、弯剪破坏。(3)介质的影响:越硬的介质对爆炸的衰减作用越明显,柱产生的动态响应也越小;(4)截面的影响:截面尺寸越小,构件产生的动态位移响应越大;方钢管混凝土柱位移反应大于圆钢管混凝土柱位移反应。这是由于方钢管混凝土柱表面的尖锐棱角,不利于爆炸冲击波绕射。因此,圆钢管混凝土柱较方钢管混凝土柱,具有更好的抗爆性能;(5)典型钢-混凝土组合截面柱的抗爆性能比较结论:在等材料的前提下构件抗爆性能比较结论:圆钢管混凝土柱优于方钢管混凝土柱;方钢管混凝土柱优于H型-钢混凝土柱,H型钢-混凝土柱优于十字钢-混凝土柱,H型钢-混凝土柱翼缘迎爆优于腹板迎爆。
侯红梅[2](2021)在《基于地震动输入的RC框架结构抗震性态设计方法研究》文中认为地震动是抗震设计地震输入的关键,是基于性态抗震研究的重要内容,但目前我国抗震设计规范中地震动输入相关规定是基于地震危险性分析,主要由地震发生重现期确定,与结构设计性态水准无直接关联。我国抗震设计规范中基于设防烈度弹性反应谱计算地震作用,以实现构件抗震承载力的计算,并未将抗震性态水准与地震作用有机关联。针对以上问题,本文围绕天然地震动选取、合成地震动、地震动强度指标、性态水准量化指标和钢筋混凝土框架结构基于性态水准抗震设计方法开展研究,主要研究内容如下:(1)提出了一种分周期段-双频段建构地震动记录备选库的方法。根据震级、震中距和场地条件建立地震动记录的初选原则,综合考虑地震动特性、地震环境和结构特征,改进双频段选取地震动记录的方法,给出分周期段-双频段选择地震动记录的方法,建立地震动记录备选库,并用工程实例时程分析验证了备选库中地震动记录的有效性;使用分周期段-双频段方法建构地震动备选库,可缩小地震动记录选取范围,解决因结构周期变化需重新选择地震动记录的问题,提高地震动记录选取效率。(2)提出了一种天然地震动主控段合成地震动模型的方法。基于抗震规范设计反应谱,提取天然地震动的主控段,将主控段加速度时程按周期顺序串连,通过强度包络函数调整和零线漂移校正,合成含有天然因素特性的地震动,并与普通人工地震动、天然地震动进行频谱分析比较和结构时程分析比较;主控段合成地震动既能与规范设计反应谱保持一致,又能保留天然地震动的频谱特征,一条主控段合成地震动可适用于多个结构工程应用,具有高效的鲁棒性。(3)研究了基于大体量样本的地震动强度指标与工程需求参数之间的相关性、有效性和充分性。目前对地震动强度指标与工程需求参数的研究,缺乏针对同类结构体系大体量的时程分析样本采集,本文基于五种层数和三种设防烈度的15个RC框架结构模型,选取120条地震动记录,完成1800次RC框架结构弹塑性时程分析,评估28个IM与4个关键EDP的相关性、有效性和充分性,多层次选取适用于RC框架结构基于性态抗震设计研究的最佳地震动强度指标。(4)基于对已有试验样本的系统梳理总结,确定基于性态抗震设计的性态水准量化指标。对比分析了世界主要国家规范的设防水准和性态水准,统计分析了从国内外公开发表文献收集到的56榀混凝土框架和440个混凝土柱拟静力试验实测数据,结合我国建筑抗震设计规范和高层建筑混凝土结构技术规程,确定了6个性态水准,并量化了6个性态水准指标限值,为提出和实现基于性态水准的抗震设计方法奠定基础。(5)给出基于性态水准的结构抗震承载力计算方法。我国现行抗震设计规范中,采用与设防烈度对应的地震影响系数计算地震作用,并未与性态化设计中的性态水准一一对应,鉴于此本文以性态水准量化指标为基础,基于地震动输入的时程分析结果获取地震影响系数,给出基于性态水准计算地震作用的方法和基于性态的RC框架结构抗震设计流程;本方法可作为现有基于烈度计算地震作用的补充,以满足设计人员依据业主要求来选定适宜性态目标进行设计,亦可应对超出设防烈度地震的发生。本文的创新之处在于:(1)发展了双频段选择地震动记录的方法,提出了分周期段-双频段方法,并使用分周期段-双频段方法建构地震动备选库,以提高地震动记录选取精准度和效率。(2)提出了天然地震动主控段的提取方法,并合成含有天然频谱因素特性的合成地震动模型,一条合成地震动可满足多个结构适用,具有广谱性和鲁棒性。(3)给出了基于抗震性态水准计算地震承载力的方法,丰富完善我国抗震规范基于设防烈度计算地震作用的抗震设计方法。
陈才华[3](2020)在《高层建筑框架-核心筒结构双重体系的刚度匹配研究》文中研究说明高层建筑已经成为我国量大面广的最主要的建筑形式,而框架-核心筒结构是我国高层特别是超高层建筑最主要的结构形式。抗震概念设计要求框架-核心筒结构的框架应具备合理的刚度和承载能力,中外设计规范均有加强框架的相关规定。我国设计规范和超限审查技术要点通过控制框架分担最小剪力比(框剪比)和框架剪力放大来增强框架的刚度和承载力,已有研究成果表明,这对提高框架-核心筒结构的抗震安全性有重要的作用。但框剪比及其限值的规定基于定性化的抗震概念,定量化的研究成果不足,成为近年来国内高层建筑结构设计的一个热点问题。本文针对这一问题,从框架-核心筒结构双重体系协同工作原理和抗震二道防线出发,通过采用基于线弹性的连续化理论分析、基于弹塑性的静力推覆分析和增量动力时程分析,对框架-核心筒结构框剪比指标的物理意义、分布规律、影响因素、变化规律以及对整体抗震性能的影响等开展了系统的研究。主要工作内容和结论如下:1.基于双重抗侧体系协同工作原理,采用连续化方法推导建立框架-核心筒结构等刚度条件下考虑弯剪耦合效应以及变刚度条件下的基本微分方程组并求解,借助有限元分析结果验证了方程推导正确、求解结果准确。连续化分析结果表明:为了保证框架-核心筒结构双重抗侧体系充分发挥协同工作效应,必须保证框架具备一定的刚度;框剪比指标可以定量反映框架与核心筒之间相对刚度的大小,规范采用“框剪比”这一指标是合理有效的,其本质为限定框架与核心筒相对刚度的比值(刚度特征值)不宜过小。高层尤其是超高层框架-核心筒结构刚度沿高度变化,导致框剪比曲线沿高度分布呈现“中部大、两端小”的特点,可采用“最大框剪比”来限定框架与核心筒的相对刚度,放松顶部楼层框剪比限值。2.基于整体抗侧刚度相近的原则,分别设计了9个和12个外框与核心筒具有不同刚度比(框剪比)的模型,利用Perform3D软件进行静力弹塑性分析,对比研究不同模型的塑性发展过程和框剪比变化规律。分析表明:随着结构进入塑性,内力会在核心筒剪力墙和框架之间重分布,框剪比曲线的变化存在两种模式,且仅由框架与核心筒弹性状态的刚度比(框剪比)决定;当弹性分析的最大框剪比大于5%时,其变化规律为“先增大后减小”,当弹性分析的最大框剪比小于5%时,其变化规律为“一直增大”;前者内力重分布的过程体现了双重体系的优势,二道防线作用充分发挥,后者二道防线作用有限,整体性能接近于单重抗侧体系。从抗震二道防线角度,框架-核心筒结构双重抗侧体系的框架应具备一定的刚度,本文的算例模型分析结果表明,“弹性分析的最大框剪比大于5%”可作为框架的最低刚度要求。3.基于整体抗侧刚度相近的原则设计了5个不同框剪比的框架-核心筒模型(含一个单重抗侧体系),利用ABAQUS软件进行增量动力时程分析(IDA),对比不同模型的动力推覆曲线、塑性发展和损伤、框剪比与框架倾覆力矩占比变化、刚度退化、倒塌概率和倒塌储备系数,研究框剪比对整体抗震性能的影响。分析表明:相同输入条件下,双重体系的抗震性能优于单重体系;框剪比越大的模型,其墙体损伤越小,刚度退化越缓慢,延性越好。在设防大震下,经过合理设计的单重抗侧体系和不同框剪比的双重抗侧体系均可以到达预定的性能目标要求;但随着地震强度的进一步增加,当峰值加速度超出设防烈度大震较多时,双重体系结构具有更高的抗震冗余度;且框剪比越大的模型抗震冗余度更高。结构倒塌储备系数随着框剪比增大而增大,单重抗侧体系的倒塌储备系数明显低于双重抗侧体系。4.IDA分析表明,随着峰值加速度增大,框架分担的倾覆力矩占比逐渐增大;且框剪比越大的模型框架倾覆力矩占比增长越多。在设防大震下及超设防大震作用下,单重体系模型倾覆力矩基本由核心筒承担,双重体系模型外框分担的倾覆力矩增大较多,发挥了重要的抗倾覆作用,从而延缓整体结构的刚度退化。单重体系模型的平均框剪比曲线和平均框剪比最大值均呈现“一直增大”的状态,双重体系模型呈现“先增大后减小”的状态,框剪比的变化模式反映了单重体系和双重体系的区别。基于底层框架倾覆力矩占比以及框剪比的变化模式,本文的算例模型分析结果表明,弹性分析时最大框剪比大于5%的框架-核心筒模型,其框架刚度可以满足双重抗侧体系抗震二道防线的要求。5.提出了框架-核心筒结构基于动力作用下刚度退化的整体抗震性能评价指标——“刚度退化系数”,其定义为结构各阶平动刚度的加权平均刚度退化率,并通过两个实际工程缩尺模型振动台试验进行验证。利用该指标对5个框架-核心筒模型进行抗震性能评价和比较,结果表明:模型的刚度退化系数随着峰值加速度的增加而增加;在设防大震及超设防大震作用下,单重体系模型的刚度退化系数明显高于双重体系模型,且框剪比越大的模型刚度退化系数越低;证明双重体系的抗震性能优于单重体系,框剪比越大的模型抗震冗余度越高。6.弹塑性动力时程分析表明,大震下框架-核心筒结构发生内力重分布,框架应具备一定的强度(承载力)承接从核心筒转移的地震力。以四个双重体系框架-核心筒模型为例,对现行中美规范的框架剪力调整方法进行了比较分析,并分别基于弹塑性时程分析和基于等效线性化分析提出了两种实用的框架剪力调整方法。
李春雨[4](2020)在《带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究》文中认为一系列震害研究表明,节点失效、延性不足是限制建筑结构抗震性能提升的重要因素。近年来,高延性、高耗能且功能可恢复的新型结构体系研究已成为工程抗震设计领域的一个重要发展方向。装配式混凝土框架体系的应用和发展符合我国建筑工业化的要求,而功能集成型结构可以提高构件的使用效率且符合我国抗震设计规范的要求。从损伤集中和分散耗能的角度出发,将兼具承载与耗能功能的高延性可更换耗能连接(REDC)布置在装配式混凝土框架的潜在塑性铰处,并在柱脚连接处引入摇摆机制,可设计出一种高性能、可修复的功能集成型装配式混凝土框架结构,称其为带可更换耗能连接的装配式混凝土框架结构(REDC-PCF)。本文通过试验研究、理论推导、数值模拟等方式开展REDC-PCF抗震性能和设计方法的研究,主要内容包括:(1)为验证REDC-PCF的设计概念,设计了一榀60%缩尺的2层2跨REDC-PCF试验试件,并通过更换梁端和柱脚处损伤的REDC,对同一试验试件进行了三次拟静力加载试验。试验证明:试验试件损伤集中于REDC且仅由REDC屈服耗能,实现了预期的屈服机制和耗能模式,且多次更换REDC之后,试验试件仍能够恢复其承载能力、耗能能力等功能特性至修复前水平。(2)为研究REDC-PCF的受力特征和工作机制,建立了反映REDC-PCF受力及滞回特性的骨架模型和滞回模型。根据柱脚底面间隙张开和梁端REDC初始屈服的先后顺序,将REDC-PCF的力学模型分为两种,建立了其刚度、特征点基底剪力和顶点位移角的计算理论。基于REDC-PCF的滞回规则,提出了滞回模型在Opensees软件中的实现方法,并验证了滞回模型在非线性静力分析和非线性动力分析中的适用性。(3)为简化REDC-PCF的性能化设计流程,提出了一种基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法。依据等位移原则,直接确定性能目标的控制位移,并以此为目标位移开展设计,使所设计结构同时满足性能目标中小震、中震、大震的变形要求。在设计过程中,利用5%阻尼比的弹性位移设计谱,通过目标位移直接确定结构的目标周期,在此基础上,根据刚度需求、承载需求及目标位移下损伤集中的要求,进行REDC和非屈服梁柱构件的设计。基于所提出的设计方法,设计3层、6层、9层REDC-PCF算例,并开展非线性动力时程分析,验证所提出设计方法的准确性和合理性。(4)为提高REDC-PCF的抗倒塌能力,从延缓REDC疲劳断裂以及降低REDCPCF强震作用下内力需求的角度出发,在已有设计算例的基础上开展结构优化设计。通过增量动力分析明确结构的损伤分布及发展,找到结构薄弱环节并确定结构的抗倒塌能力,并验证了优化方法。还将REDC-PCF与现浇框架结构的抗震性能进行对比,证明了REDC-PCF在损伤控制及抗倒塌能力提升方面的巨大优势。在增量动力分析的基础上开展地震易损性分析,计算不同地震动强度下结构及构件的损伤超越概率,考察所设计结构在不同强度地震作用下的损伤状态。此外,滞回模型在提高计算效率和收敛性方面具有极大优势,建立了能够反映REDC-PCF受力及滞回特性的滞回模型开展增量动力分析,并对比了滞回模型与实际结构数值模型的计算结果,包括位移响应、加速度响应、REDC累积损伤因子,验证了滞回模型在增量动力分析中的适用性。(5)为综合评价建筑结构的经济性和震后恢复能力,在已有增量动力分析结果的基础上,基于FEMA-P58理论开展地震损失分析,包括:(a)结构发生可修、拆除、倒塌的可能性对结构震后损失的影响;(b)结构中不同类型构件损伤对结构震后损失的影响。从直接经济损失和修复时间两方面评价REDC-PCF与传统结构、优化设计前与优化设计后的REDC-PCF的经济效益和功能恢复能力。
徐积刚[5](2020)在《基于性能的既有RC框架抗震恢复性评估与提升方法研究》文中研究表明地震是对人类社会极具威胁的自然灾害,历次地震震害表明,强烈地震会引起大量建筑毁坏和人员伤亡,造成巨大经济损失并严重影响社会正常发展。寻求工程结构在地震灾害下的安全性以及尽可能降低地震灾害带来的经济损失和社会影响是地震学界一直探讨的重要核心问题。近年来,地震学界逐渐从传统的结构抗震研究转移到结构的震后可恢复性研究,试图通过提升结构的震后可恢复性以尽可能降低地震灾害的长期影响。我国很多区域处在断裂带附近,地震危险性比较高。因此,开展既有结构的抗震恢复性评估与提升方法研究对于确保人民生活财产安全和社会发展具有重要意义。本文以我国广泛采用的钢筋混凝土框架为研究对象,尝试建立起较为系统的结构抗震恢复性评估与提升方法。在深入分析既有研究不足的基础上,分别从构件层次的可靠抗震分析模型,结构整体层次的地震易损性分析与震后经济损失分析开展相关研究,并以此为基础尝试建立混凝土框架抗震恢复性评估框架与提升方法。具体研究内容如下:(1)本文首先进行了能考虑锈蚀退化影响和弯剪耦合作用的混凝土柱抗震分析模型研究。基于宏观单元层次耦合的思路,在弯曲单元的基础上引入新的宏观剪切单元从而实现弯剪耦合的模拟。分别基于修正压力场理论和25根锈蚀柱的试验数据建立起了剪剪切滞回本构模型的定义方法。通过与试验结果的对比分析,验证了本文模型的模拟精度。同时基于本文模型,初步探讨了锈蚀对混凝土柱破坏模式以及抗震性能的具体影响。(2)开展了考虑锈蚀影响的钢筋混凝土框架时变地震易损性分析方法研究。在既有的框架地震易损性分析基础上考虑锈蚀的影响并进行时间尺度上的扩展,基于所提出的混凝土柱数值模型,建立能体现锈蚀影响的框架结构整体分析模型,进而建立起锈蚀影响下混凝土框架时变地震易损性分析方法。通过对一案例框架的时变地震易损性分析,探讨了锈蚀和地震动特征对混凝土框架地震易损性的影响。(3)进行了混凝土框架震后经济损失估计方法研究。基于HAZUS整体损失估算模型,进行了考虑残余位移过大时结构需要拆除带来的损失的修正,从而建立了一种较为简便和精确的框架震后损失估算方法。通过对案例框架的震后经济损失分析,探讨了地震动特征以及残余位移对经济损失评估结果的影响。(4)基于以上理论工具,进行了既有混凝土框架抗震恢复性评估方法的研究。以残余功能、经济损失以及恢复时间作为混凝土框架抗震恢复性评价指标,将地震动不确定性、结构不确定性、震后残余功能不确定性以及震后修复行为不确定性纳入到结构抗震恢复性评估框架当中,以给出更为可靠的评估结果。通过对一案例框架的抗震恢复性分析,探讨了地震动特征以及锈蚀程度对框架抗震恢复性的具体影响。(5)提出了能考虑近断层地震危险性以及环境锈蚀危险性的既有混凝土框架抗震恢复性提升方法。该方法以框架的抗震恢复性作为加固效果的最终评价指标,采用近断层概率地震危险性分析的方法考虑近断层地震动的影响,并纳入到框架损伤及恢复性量化计算当中;采用锈蚀模拟的方法以考虑锈蚀危险性。以一案例框架进行了加固前后的恢复性对比分析,探讨了近断层区域框架恢复性的“断层距”效应。最后系统总结了全文研究的主要结论,并简要讨论可进一步研究的方向。
薛亦聪[6](2020)在《部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究》文中提出为了充分发挥预制装配结构的施工性能、型钢混凝土结构的抗震性能及高性能混凝土的力学与耐久性能方面的优势,本文提出了部分预制装配型钢混凝土(Partially Precast Steel Reinforced Concrete,PPSRC)柱。PPSRC柱由预制与现浇两部分组成,其中预制部分包括十字型钢、纵筋、矩形螺旋箍筋与高性能混凝土,当PPSRC柱的预制部分运输至施工现场并定位后,使用普通现浇混凝土浇筑柱芯以形成完整的PPSRC柱。若PPSRC柱应用于轴压比较小的上层结构时,可在预制部分制作时在柱芯填充保温隔热材料以形成部分预装配型钢混凝土空心(Hollow Precast Steel Reinforced Concrete,HPSRC)柱以减轻构件自重并增强其保温隔热性能。本文提出的PPSRC柱与HPSRC柱充分利用了装配式结构组合灵活的特点,可通过材料优化与截面形式优化,达到提高承载力、降低成本与便捷现场施工等诸多优势,具有广泛的工程应用前景。本文采用拟静力试验、有限元分析及理论分析等研究手段,对PPSRC柱与HPSRC柱的抗震性能开展了系统的研究,主要内容如下:(1)通过7个剪跨比大于2.0的PPSRC长柱、4个剪跨比大于2.0的HPSRC长柱、6个剪跨比小于2.0的PPSRC短柱及4个剪跨比小于2.0的HPSRC短柱的低周往复加载试验结果及其分析,总结了PPSRC柱与HPSRC柱的破坏形态特征,同时对试件的滞回曲线、骨架曲线、应变特征、刚度退化、位移延性与耗能能力进行了研究,详细分析了截面形式、剪跨比、轴压力、配筋率、配箍率与内部现浇混凝土强度对PPSRC柱与HPSRC柱抗震性能的影响。(2)基于OpenSees平台,使用纤维截面模型进行了PPSRC长柱与HPSRC长柱在往复荷载下的滞回性能分析,之后使用该模型对轴压力、型钢强度、型钢配钢率及预制混凝土强度等参数进行了有限元扩展分析。同时使用纤维截面与非线性剪切弹簧组合模型进行了PPSRC短柱与HPSRC短柱在往复荷载下的滞回性能分析,并使用该模型验证了其对传统型钢混凝土短柱与采用再生骨料的型钢混凝土短柱的适用性。(3)根据截面中和轴的不同位置,基于平截面假定建立了PPSRC长柱与HPSRC长柱的压弯承载力计算公式,并基于所提出的压弯承载力计算方法得到了上述两类构件的轴力-弯矩相关曲线。基于界限破坏理论对HPSRC柱与PPSRC柱的轴压比限值计算方法进行了推导,并结合两类构件的特征,分析了体积配箍率与现浇混凝土强度对轴压比限值的影响,并据此提出了HPSRC柱与PPSRC柱的轴压比限值建议取值。(4)利用钢筋混凝土部分与型钢及其内部混凝土部分的剪切变形相互关系确定了其在型钢混凝土构件受剪过程中的相互作用关系,并基于此提出了基于强度叠加法的型钢混凝土梁、柱构件受剪承载力统一计算模型。在使用本文及文献记载的66个发生剪切破坏的型钢混凝土柱与57个发生剪切破坏的型钢混凝土梁的试验结果对该模型进行验证后,对实际设计提出了相关建议。(5)基于试验结果与分析提出了PPSRC柱与HPSRC柱中型钢配钢率、型钢强度以及预制与现浇混凝土强度的建议取值范围。之后提出了施工现场混凝土浇筑时PPSRC柱预制部分的开裂荷载计算方法。
谢盛阳[7](2020)在《考虑加芯框架柱的超限框架-核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析》文中认为随着城市化率的日益增长,各类复杂立面及结构形式的建筑应运而生,从而出现了大量的超限建筑。为了使超限建筑工程达到相同的抗震设防目标,需要单独进行论证分析。在对实际超限框架-核心筒结构设计分析时,结构底部受建筑功能的影响,混凝土框架柱可能会出现超短柱“胖柱少筋”现象。为了防止该情况出现,加芯框架柱是一种较好的解决办法,即在框架柱核心区布置纵筋与箍筋,形成加芯框架柱提高抗震性能。国内外对单个加芯框架柱和节点研究较多,但对含加芯框架柱的整体结构研究较少。为了给实际工程提供相关参考,本文以某超限框架-核心筒结构工程实例为研究对象,进行相关分析。本文对某超限框架-核心筒结构工程实例进行抗震性能化设计与分析,在底部加强层中的超短柱出现轴压比超限的情况下,对其超短柱采取加芯柱的加强措施。采用PKPM、YJK及SAUSAGE软件,对该超限框架-核心筒结构进行小震、中震、大震的抗震性能分析及评估。由于上述软件对加芯框架柱不能按照实际情况模拟,需对加芯框架柱及其在结构中的影响进行论证分析,以确保结构安全性。三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析法及其程序,不仅能考虑混凝土多轴应力本构关系及强度,还可按实际情况模拟钢筋(纵筋及箍筋),以考虑加芯框架柱核心区箍筋对混凝土的侧向约束作用。本文采用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析法及其程序对不同核心区箍筋体积配箍率、核心区纵筋配筋率、混凝土强度等级和轴压比的加芯框架柱模型进行非线性仿真模拟,通过荷载-位移曲线及刚度退化来分析每种参数对加芯框架柱的影响,总结出四种参数对加芯框架柱的影响规律。对超限框架-核心筒结构工程实例底部五层进行非线性仿真模拟,通过荷载-位移曲线、层间位移角、破坏过程、刚度退化及钢筋应力分析来详细探讨加芯框架柱对结构抗侧性能的影响规律。上述研究结果可为考虑加芯框架柱的超限框架-核心筒结构抗震设计理论提供借鉴和参考。
刘瑞强[8](2020)在《型钢超高韧性水泥基复合材料组合短柱抗震性能研究》文中研究指明在大跨度、大型重载工业厂房及抗震设防烈度较高的高层、超高层建筑结构中,短柱是难以避免的竖向承重构件,其抗震性能的好坏,对建筑结构的安全性有着重大意义。由于混凝土是一种脆性材料,使得型钢混凝土短柱在遭受地震作用时混凝土保护层依然会大面积压碎、剥落,造成纵筋压屈、箍筋拉脱,使内部型钢较早地失去有效约束而发生屈曲等现象,从而降低了型钢混凝土短柱的承载力、抗震性能和耐损修复性。同时型钢混凝土短柱耐火和耐久性较差,且容易造成施工困难。基于此,本文为充分地发挥型钢与超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)各自的优势,将具有优良应变硬化、多缝开裂和高韧性特征的UHTCC代替普通混凝材料与型钢组合成型钢超高韧性水泥基复合材料(SUHTCC)组合结构,具体开展的工作及主要结论如下:首先,通过5个短柱推出试验,研究了锚固长度与栓钉抗剪连接件对UHTCC与型钢粘结滑移性能的影响,并与型钢混凝土试件进行了对比分析,回归给出了型钢UHTCC粘结强度的预测公式及粘结-滑移本构模型。结果表明:1)用UHTCC材料替代混凝土后,裂缝形态更为细密,型钢UHTCC试件名义峰值粘结强度略有降低,但具有较高的残余承载力和残余粘结强度,粘结韧性与粘结耗能大幅增加,且损伤轻微,明显改善了型钢混凝土的界面粘结滑移性能;2)随锚固长度的增加,型钢UHTCC试件的峰值和残余粘结承载力增大,但名义峰值和名义残余粘结强度呈现略微降低的趋势,且粘结韧性与粘结耗能均降低;3)UHTCC试件型钢翼缘设置栓钉后,明显提高了型钢UHTCC试件峰值前的粘结滑移性能,但峰值后粘结性能尤其是粘结韧性与粘结耗能减小;4)对比了已有用于计算型钢混凝土粘结强度的计算式,最后回归给出了型钢UHTCC粘结强度的预测公式;5)结合试验结果,建立了适用的型钢UHTCC粘结-滑移本构模型,且模型曲线与试验曲线吻合良好。其次,为了研究地震作用下型钢超高韧性水泥基复合材料短柱(SUHTCC)的抗震性能,通过改变轴压比、体积配箍率、加载制度和型钢翼缘有无布置栓钉对8根型钢超高韧性水泥基复合材料短柱及1根型钢混凝土短柱试件进行了试验研究。结果表明:1)用UHTCC取代混凝土与型钢结合后,UHTCC与型钢表现出了更好的变形能力和抗震性能,改善了短柱的脆性剪切破坏模式,在大变形下具有高的耐损性和可修复性,即使SUHTCC短柱在高轴压比和低配箍率情况下仍然具有良好的耗能能力与抗震性能;2)低周往复加载模式会降低SUHTCC短柱的承载力,且峰值后荷载下降变快,变形能力和延性降低;3)随轴压比增大,SUHTCC短柱耗能能力和延性有所下降,但SUHTCC短柱在高轴压比下仍具有较好的非线性变形能力和抗震性能;4)不同配箍率的试件峰后滞回曲线均饱满,配箍率最大的SUHTCC短柱表现出了更好的耗能能力,但配箍率最小的SUHTCC短柱仍具有较好的耗能能力、延性和抗震性能;5)型钢翼缘布置栓钉后,SUHTCC短柱的承载力和耗能能力得到了较大提高,但对延性的提高有限。加栓钉能够大幅提高较低轴压比SUHTCC短柱滞回性能和耗能能力,但对较高轴压比SUHTCC短柱提高幅度有限;6)最后采用不同规范给出的用于计算型钢混凝土柱斜截面受剪承载力计算公式计算了试验SUHTCC短柱的承载力。结果表明,我国组合规范(JGJ138-2016)用于剪跨比不超过2.0的型钢超高韧性水泥基复合材料短柱受剪分析和设计是可行的。最后,从构件层次上,对型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱基于变形和损伤的抗震损伤进行评估,得到以下结论:1)将试验SUHTCC短柱抗震性态水平可划分为六个等级,建立了该类结构柱处于不同损伤破坏状态下的性能目标;2)以位移角为变形性能控制参数,采取两种方法定义了不同性能水平下位移角的取值原则,并给出了位移角限值取值范围。结果表明,使用UHTCC代替混凝土用于型钢混凝土可以放宽各性能水平的变形限值;3)结合现有不同性能水平的损伤指数范围以及试验的损伤过程,划分了试验SUHTCC组合柱各性能水平下的损伤指数取值范围;4)以经典的Park-Ang模型和Kratzig模型为基础,提出了改进的M-Park-Ang双参数损伤模型与改进的M-Kratzig损伤模型。结果表明,改进后两个地震损伤模型可更真实反映型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱的损伤行为。
杨梦虹[9](2020)在《轻骨料混凝土作为防火保护层的钢管混凝土柱抗火性能有限元分析》文中指出广泛运用于工程中的钢管混凝土柱在遭受火灾时,由于钢管外露,其耐火极限通常不能满足现行抗火设计规范的有关要求。轻骨料混凝土具有自重轻、保温隔热性能好、价格低廉等优点,可将其作为钢管混凝土柱的防火保护材料,但目前未见轻骨料混凝土作为受力构件防火保护涂层的抗火性能研究报道。为验证轻骨料混凝土防火保护层能有效改善钢管混凝土柱的抗火性能,本文基于国内外无防火保护、防火涂料保护和水泥砂浆防火保护钢管混凝土柱的抗火性能试验结果,采用ABAQUS有限元分析火灾下轻骨料混凝土防火保护钢管混凝土柱的温度场、耐火极限等高温性能,并基于此提出抗火设计参考性建议,具体内容如下:(1)总结国内外关于材料热工参数的研究成果,并确定适合本文的材料热工参数;基于温度场求解理论,利用ABAQUS有限元软件,建立可考虑界面热阻的钢管混凝土柱温度场分析模型,经对比有限元计算结果与收集到国内外的试验结果吻合较好;分析轻骨料混凝土作为防火保护层时,升温时间、截面尺寸、含钢率和轻骨料混凝土防火保护层厚度等参数对钢管混凝土柱截面温度场分布的影响规律,并确定主要影响因素。(2)总结国内外关于钢材和混凝土热力学参数的研究成果,选取合适的材料热力学参数,并由此确定两者的高温本构模型;在温度场分析基础上,建立钢管混凝土柱耐火极限有限元分析模型,计算结果经与国内外试验结果对比吻合较好;分析轻骨料混凝土作为防火保护层时,截面尺寸、材料强度、含钢率、荷载比、偏心率、长细比和轻骨料混凝土防火保护层厚度等参数对耐火极限的影响规律,并确定主要影响因素。(3)基于耐火极限参数分析结果,整理回归出工程常用钢管混凝土柱在火灾下的极限承载力简化计算公式,以及给定设计荷载下轻骨料混凝土防火保护层厚度计算公式,两公式计算结果与有限元计算结果均吻合较好。
朱绩超[10](2020)在《弯剪破坏RC墩柱低周疲劳累积损伤及水平承载力研究》文中研究表明在强烈地震作用下,结构发生正反方向的往复运动,所以结构的地震破坏本质上是由低周疲劳累积损伤引起的,因此研究结构地震作用下的低周疲劳损伤非常重要。对于桥梁等结构的墩柱,低周反复荷载下可能会发生弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏,目前对弯曲破坏墩柱的低周疲劳性能进行过一些研究,对弯剪破坏研究不多。另外,影响墩柱破坏形式的因素众多,缺乏对弯剪破坏墩柱弯曲性能和剪切性能相关关系的研究,弯剪破坏墩柱水平承载力计算结果与试验偏离程度较大。鉴于此,本文进行了钢筋混凝土墩柱的低周反复试验,研究了弯剪破坏墩柱的低周疲劳损伤性能;基于钢筋混凝土墩柱弯剪破坏机理的分析,提出了新的弯剪破坏水平承载力计算方法。本文主要研究内容和结论如下:(1)进行了 23根方形弯剪破坏墩柱的拟静力试验,研究了不同循环次数(同一位移幅值下分别循环3、10和20次)的变幅和等幅往复荷载下墩柱的低周疲劳性能。试验表明:在低周反复荷载作用下,试件累积滞回耗能和破坏时的循环次数随位移幅值的增大而减小,在临近破坏时其强度和刚度退化严重,随荷载循环次数的增加试件残余变形增大。(2)基于本文试验和文献中的试验结果,建立了弯剪破坏钢筋混凝土墩柱低周疲劳寿命与侧移角的关系,建立了墩柱非线性低周疲劳累积损伤破坏的准则,在此基础上提出了地震作用下钢筋混凝土墩柱低周疲劳累积损伤的评估方法。计算表明,由于考虑了结构构件的地震反应历程,本文提出的方法比单一的位移指标更能反映结构构件的地震损伤。(3)定性分析了钢筋混凝土墩柱弯曲破坏向剪切破坏转化的过程,分析了影响弯曲破坏向剪切破坏转化的设计参数,包括剪跨比、纵筋配筋特征值、配箍特征值和轴压比;建立了以这些参数为变量的墩柱水平承载力曲线下降点和最终破坏点的位移延性系数计算公式。结果表明,采用弯曲分析的纤维法计算墩柱弯曲控制段的水平承载力,采用本文确定的曲线下降点和最终破坏点计算剪切控制段的水平承载力,由此得到的弯剪破坏钢筋混凝土墩柱的水平承载力曲线与试验得到的滞回曲线包络线吻合很好。(4)墩柱构件总侧向变形由弯曲变形、滑移变形和剪切变形三种变形分量组成,通过对其材料本构关系和各分量变形机制的研究,以墩柱塑性铰区转角作为弯曲和剪切破坏的控制准则,考虑荷载循环次数引起的强度和刚度退化影响,建立了钢筋混凝土墩柱的整体受力变形分析模型。分析表明,采用本文模型计算的荷载-变形曲线与试验滞回曲线吻合较好,适用于考虑循环退化效应的弯剪破坏墩柱非线性分析。
二、高层建筑钢筋混凝土柱非线性变形(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高层建筑钢筋混凝土柱非线性变形(论文提纲范文)
(1)基于ANSYS/LS-DYNA的钢—混凝土组合截面构件抗爆特性及动力响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 本课题的研究背景及意义 |
1.1.1 频发的爆恐事件及爆炸事故 |
1.1.2 钢-混凝土组合截面构件基本原理简介 |
1.2 本课题的研究现状 |
1.2.1 国外关于爆炸冲载作用下结构动态响应的研究现状 |
1.2.2 国内关于爆炸荷载作用下结构动态响应的研究现状 |
1.2.3 爆炸荷载作用下钢-混凝土组合截面构件动态响应的研究现状 |
1.3 本课题的研究内容要点及方法 |
1.3.1 本课题的研究内容 |
1.3.2 本课题的研究方法 |
1.3.3 本课题的技术要点 |
2.结构抗爆设计的基础理论与基本方法 |
2.1 概述 |
2.2 结构抗爆设计的基本原理与基本方法 |
2.3 爆炸冲击荷载的基本概念与计算 |
2.3.1 爆炸现象综述 |
2.3.2 爆炸冲击波的基本概念 |
2.4 爆炸冲击荷载作用下钢-混凝土组合截面构件设计的基本方法 |
2.4.1 基本假设 |
2.4.2 钢-混凝土组合截面构件抗爆设计的基本原理 |
2.4.3 钢-混凝土组合截面构件抗爆设计的基本方法 |
3.爆炸荷载作用下钢-混凝土组合截面构件的数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 基于ANSYS/LS-DYNA结构抗爆数值模拟的基本原理与基本方法 |
3.2.1 有限元程序ANSYS/LS-DYNA简介 |
3.2.2 ANSYS/LS-DYNA结构非线性动力分析的方法与基本步骤 |
3.3 不同爆炸介质场中圆钢管混凝土构件的数值模拟 |
3.3.1 模型描述与模拟方法 |
3.3.2 单元类型选取 |
3.3.3 材料模型确定 |
3.3.4 几何模型建立 |
3.3.5 单元网格划分 |
3.3.6 模型约束的施加 |
3.3.7 荷载的施加 |
3.3.8 ANSYS/LS-DYNA 模型接触的定义与流固耦合设置 |
3.3.9 ANSYS/LS-DYNA 模型沙漏变形控制 |
3.3.10 ANSYS/LS-DYNA 模型 K 文件的输出与编辑 |
3.3.11 ANSYS/LS-DYNA模型求解及其控制 |
3.4 方钢管混凝土构件的数值模拟 |
3.4.1 有限元模型的描述 |
3.4.2 有限元模型建立 |
3.5 H 型钢-混凝土组合截面构件的数值模拟 |
3.5.1 有限元模型的描述 |
3.5.2 有限元模型建立 |
3.6 十字型钢-混凝土组合截面构件的数值模拟 |
3.6.1 有限元模型的描述 |
3.6.2 有限元模型建立 |
3.7 本章小结 |
4.爆炸荷载作用下钢-混凝土组合截面构件的数值模拟结果的数据分析 |
4.1 引言 |
4.2 钢-混凝土组合截面构件爆炸冲击波及冲击压力的模拟结果分析 |
4.2.1 构件爆炸冲击波的模拟结果分析 |
4.2.2 构件爆炸冲击波压力的模拟结果分析 |
4.3 钢-混凝土组合截面构件的爆炸动力响应模拟结果分析 |
4.3.1 圆钢管混凝土构件爆炸荷载作用下动力响应分析 |
4.3.2 方钢管混凝土构件爆炸荷载作用下动力响应分析 |
4.3.3 H型钢-混凝土组合截面构件爆炸荷载作用下动力响应分析 |
4.4 钢-混凝土组合截面构件的数值模拟结果影响因素的分析 |
4.4.1 爆炸场介质对模拟结果的影响 |
4.4.2 截面尺寸对模拟结果的影响 |
4.4.3 截面形式对模拟结果的影响 |
4.4.4 材料强度对模拟结果的影响 |
4.4.5 比例距离对模拟结果的影响 |
4.4.6 钢管壁厚对模拟结果的影响 |
4.5 本章小结 |
5. 结论与展望 |
5.1 本文的主要研究结论 |
5.2 对未来研究的展望 |
参考文献 |
硕士期间的主要研究项目 |
致谢 |
(2)基于地震动输入的RC框架结构抗震性态设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 地震动记录选取方法的研究 |
1.2.2 人工合成地震动的研究 |
1.2.3 地震动强度指标的研究 |
1.2.4 基于性态抗震设计方法的研究 |
1.3 当前存在的问题 |
1.4 本文研究目的与内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究思路 |
第2章 地震动记录备选库的建构方法 |
2.1 引言 |
2.2 地震动记录数据源 |
2.3 反应谱谱形匹配方法 |
2.3.1 目标匹配均值方法 |
2.3.2 匹配分布方法 |
2.3.3 均方差与均值相对差值的比较 |
2.4 分周期段-双频段方法 |
2.5 地震动备选库的建构 |
2.5.1 地震动备选库建构方法 |
2.5.2 地震动备选集建构实例 |
2.6 地震动备选库的应用实例 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于天然地震动主控段合成地震动模型 |
3.1 引言 |
3.2 地震动记录主控段的提取 |
3.2.1 初选天然地震动记录 |
3.2.2 基于反应谱提取主控段 |
3.2.3 主控段与原地震动时频特征对比分析 |
3.3 主控段合成地震动模型 |
3.4 合成地震动频谱特征对比分析 |
3.4.1 三角级数法合成人工地震动 |
3.4.2 合成地震动反应谱对比分析 |
3.4.3 合成地震动与天然地震动时频特征对比分析 |
3.5 结构时程分析结果比较 |
3.5.1 反应谱全周期控制选取天然地震动 |
3.5.2 结构算例结果对比分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 适用于RC框架结构的地震动强度指标综合研究 |
4.1 引言 |
4.2 地震动强度指标 |
4.2.1 幅值型地震动强度指标 |
4.2.2 频谱特征型地震动强度指标 |
4.2.3 持时特征型地震动强度指标 |
4.3 结构模型和地震动记录选取 |
4.3.1 RC框架结构模型 |
4.3.2 地震动记录的选取 |
4.4 地震动强度指标的相关性评价 |
4.4.1 相关性评价方法 |
4.4.2 地震动强度指标与工程需求参数相关性分析与评价 |
4.4.3 综合相关性最佳地震动强度指标分析 |
4.5 地震动强度指标的有效性评价 |
4.5.1 有效性评价方法 |
4.5.2 地震动强度指标与工程需求参数有效性分析与评价 |
4.6 地震动强度指标的充分性评价 |
4.6.1 充分性评价方法 |
4.6.2 地震动强度指标与工程需求参数充分性分析与评价 |
4.7 本章小结 |
第5章 RC框架结构基于性态的指标量化 |
5.1 引言 |
5.2 各抗震规范中对设防水准的规定 |
5.3 RC框架结构性态水准的设定 |
5.3.1 性态水准划分方法的比较 |
5.3.2 性态水准的划分及性态点的确定 |
5.4 RC框架结构性态目标的设定 |
5.5 RC框架结构性态化指标的量化 |
5.5.1 RC框架性能试验数据研究 |
5.5.2 RC柱构件性能试验数据研究 |
5.5.3 RC框架结构性态化指标的建立 |
5.6 本章小结 |
第6章 RC框架结构基于性态的抗震设计研究 |
6.1 引言 |
6.2 基于性态水准计算地震作用方法的提出 |
6.3 确定性态水准对应的地震影响系数 |
6.3.1 基于Pushover确定结构顶点位移 |
6.3.2 提取结构振型位移 |
6.3.3 时程分析确定SDOFS的地震需求 |
6.3.4 获取地震影响系数 |
6.4 基于性态水准的抗震设计方法 |
6.5 RC框架结构基于性态抗震设计算例 |
6.5.1 算例概况 |
6.5.2 设计过程 |
6.5.3 设计目标验证 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录1:备选集中地震动记录主要信息 |
附录2:主控段合成地震动原天然地震动记录主要信息 |
附录3:地震动强度指标研究用地震动记录主要信息 |
附录4:相关 RC 框架和 RC 柱抗震性能试验收集数据 |
附录5:基于性态水准设计 RC 框架结构截面尺寸与配筋 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
攻读博士学位期间获奖情况 |
致谢 |
(3)高层建筑框架-核心筒结构双重体系的刚度匹配研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 近年来我国高层建筑的发展 |
1.1.2 框架-核心筒结构的特点及应用 |
1.1.3 中外规范对框架-核心筒结构二道防线的规定 |
1.1.4 框剪比限值对框架-核心筒结构设计的影响 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 框架-核心筒结构刚度匹配和抗震二道防线研究 |
1.2.2 框架-核心筒(剪力墙)结构震害调查 |
1.2.3 框架-核心筒振动台模型试验研究 |
1.2.4 框架-核心筒弹塑性仿真分析 |
1.2.5 国外对框架-核心筒双重体系相关规定的研究 |
1.3 本文主要工作 |
第2章 连续化模型分析 |
2.1 概述 |
2.1.1 连续化方法 |
2.1.2 常微分方程求解方法 |
2.2 框架-剪力墙结构 |
2.2.1 等刚度条件下框架-剪力墙模型 |
2.2.2 等刚度条件下考虑弯剪耦合效应的框架-剪力墙模型 |
2.2.3 变刚度条件下框架-剪力墙模型 |
2.3 联肢墙结构 |
2.3.1 等刚度条件下联肢墙模型 |
2.3.2 等刚度条件下考虑弯剪耦合效应的联肢墙模型 |
2.3.3 等刚度条件下多肢联肢墙模型 |
2.3.4 等刚度条件下多榀联肢墙模型 |
2.3.5 变刚度条件下联肢墙模型 |
2.4 框架-联肢墙结构 |
2.4.1 等刚度条件下框架—联肢墙模型 |
2.4.2 等刚度条件下考虑弯剪耦合效应的框架—联肢墙模型 |
2.4.3 变刚度条件下框架—联肢墙模型 |
2.5 框架-核心筒结构 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于连续化分析的框剪比研究 |
3.1 框架-剪力墙结构框剪比研究 |
3.1.1 框架-剪力墙结构剪力分配 |
3.1.2 框剪比变化规律 |
3.1.3 弯剪耦合效应对框剪比的影响 |
3.1.4 刚度变化对框剪比的影响 |
3.2 框架-联肢墙结构框剪比研究 |
3.2.1 框架-联肢墙结构框剪比曲线 |
3.2.2 框剪比变化规律 |
3.2.3 弯剪耦合效应对框剪比的影响 |
3.2.4 刚度变化对框剪比的影响 |
3.3 框架-核心筒结构框剪比限值探讨 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于静力弹塑性分析的框剪比研究 |
4.1 概述 |
4.2 框架-剪力墙模型静力弹塑性分析 |
4.2.1 模型设计 |
4.2.2 推覆曲线 |
4.2.3 塑性发展过程 |
4.2.4 框剪比变化规律 |
4.2.5 提高框架强度对比研究 |
4.2.6 变刚度对比研究 |
4.3 框架-联肢墙模型静力弹塑性分析 |
4.3.1 模型设计 |
4.3.2 推覆曲线 |
4.3.3 塑性发展过程 |
4.3.4 框剪比变化规律 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于增量动力时程分析的框剪比研究 |
5.1 概述 |
5.1.1 分析方法 |
5.1.2 基于ABAQUS的分析模型 |
5.2 模型设计 |
5.2.1 模型基本信息 |
5.2.2 主要设计结果 |
5.3 地震输入 |
5.4 分析结果 |
5.4.1 位移 |
5.4.2 层间位移角 |
5.4.3 基底剪力 |
5.4.4 损伤及塑性发展 |
5.4.5 框剪比 |
5.4.6 框架倾覆力矩 |
5.4.7 刚度退化 |
5.5 倒塌概率分析 |
5.5.1 IDA曲线 |
5.5.2 易损性曲线 |
5.5.3 倒塌储备系数 |
5.6 本章小结 |
第6章 框架-核心筒结构整体抗震性能评价指标 |
6.1 概述 |
6.2 刚度退化系数 |
6.3 试验对比验证 |
6.3.1 试验概况 |
6.3.2 结果对比 |
6.4 评价指标应用 |
6.5 本章小结 |
第7章 框架-核心筒结构框架剪力调整 |
7.1 概述 |
7.2 中美规范框架剪力调整方法比较 |
7.3 框架剪力调整方法建议 |
第8章 结论及展望 |
8.1 主要工作及结论 |
8.2 有待进一步研究的问题 |
8.3 创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及立题依据 |
1.2 可恢复功能结构 |
1.2.1 可恢复功能结构定义 |
1.2.2 可恢复功能分离结构 |
1.2.3 可恢复功能集成结构 |
1.3 装配式混凝土结构 |
1.3.1 等同现浇装配式混凝土框架 |
1.3.2 干式连接装配式混凝土框架 |
1.4 基于性能的结构抗震设计方法 |
1.5 本文主要研究内容和研究思路 |
1.5.1 存在问题 |
1.5.2 研究内容 |
本章参考文献 |
第二章 REDC-PCF抗震性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 REDC-PCF体系设计概念 |
2.2.1 设计概念 |
2.2.2 耗能组件 |
2.2.3 梁柱连接 |
2.2.4 柱脚连接 |
2.3 REDC-PCF试验设计 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 试验试件设计 |
2.3.3 拼装流程及试验加载装置 |
2.3.4 试验加载制度与加载方案 |
2.3.5 试验加载方案 |
2.3.6 量测方案 |
2.4 REDC-PCF试验结果与讨论 |
2.4.1 损伤发展与失效模式 |
2.4.2 修复方法 |
2.4.3 整体滞回曲线与骨架曲线 |
2.4.4 试验试件梁柱连接性能 |
2.4.5 试验试件柱脚连接性能 |
2.4.6 耗能能力 |
2.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第三章 REDC-PCF宏观力学模型研究及其适用性评价 |
3.1 引言 |
3.2 REDC-PCF力学模型分析 |
3.2.1 骨架模型 |
3.2.2 滞回模型及滞回规则 |
3.3 REDC-PCF受力、变形理论 |
3.3.1 基于D值法的REDC-PCF侧向刚度计算 |
3.3.2 特征点顶点位移角计算 |
3.3.3 特征点基底剪力计算 |
3.3.4 力学模型刚度计算 |
3.4 基于Opensees的有限元模型 |
3.4.1 数值模型 |
3.4.2 数值模型合理性验证 |
3.5 骨架模型适用性评价 |
3.6 滞回模型在Opensees中的实现及其适用性评价 |
3.6.1 滞回模型在Opensees中的实现 |
3.6.2 非线性静力分析中滞回模型适用性 |
3.6.3 非线性动力分析中滞回模型适用性 |
3.7 本章小结 |
本章参考文献 |
第四章 REDC-PCF基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法 |
4.1 引言 |
4.2 等位移原则 |
4.3 基于多性能水准的抗震设计 |
4.3.1 性能目标 |
4.3.2 目标位移 |
4.4 设计方法基本理论 |
4.4.1 结构设计目标 |
4.4.2 等效单自由度 |
4.4.3 约束系数与结构侧向刚度的关系 |
4.4.4 设计基底剪力和侧向力 |
4.4.5 柱脚REDC截面面积设计 |
4.4.6 梁端REDC截面面积设计 |
4.4.7 梁端和柱脚REDC的其它设计参数 |
4.4.8 非屈服梁内力计算 |
4.4.9 非屈服柱内力计算 |
4.5 直接基于弹性位移设计谱的设计流程 |
4.6 算例设计及分析 |
4.6.1 算例设计 |
4.6.2 设计结果 |
4.6.3 算例分析 |
4.7 精度讨论 |
4.7.1 假定结构侧向变形模式 |
4.7.2 高阶振型的影响 |
4.8 本章小结 |
本章参考文献 |
第五章 REDC-PCF抗倒塌能力及地震易损性分析 |
5.1 引言 |
5.2 性能指标及限值 |
5.2.1 性能指标 |
5.2.2 性能指标限值 |
5.3 REDC-PCF优化设计 |
5.3.1 算例设计 |
5.3.2 非线性静力分析 |
5.3.3 增量动力分析 |
5.4 REDC-PCF抗倒塌能力分析 |
5.4.1 抗倒塌极限状态 |
5.4.2 抗倒易损性分析 |
5.5 REDC-PCF地震易损性分析 |
5.5.1 易损性方程 |
5.5.2 易损性分析 |
5.6 本章小结 |
本章参考文献 |
第六章 基于性能的地震损失分析 |
6.1 引言 |
6.2 基于性能的地震损失分析方法 |
6.3 FEMA-P58 地震损失计算流程 |
6.4 算例地震损失计算及分析 |
6.4.1 性能模型 |
6.4.2 地震危险曲线 |
6.4.3 结构响应 |
6.4.4 抗倒塌易损性曲线和拆除易损性曲线 |
6.4.5 震后直接经济损失分析 |
6.4.6 震后恢复时间分析 |
6.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
作者在攻读博士学位期间的学术成果 |
(5)基于性能的既有RC框架抗震恢复性评估与提升方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 结构抗震恢复性评估研究 |
1.2.2 锈蚀影响下结构性能评估研究 |
1.2.3 近断层地震动对结构性能影响研究 |
1.2.4 震后经济损失评估方法研究 |
1.2.5 结构抗震性能提升方法研究 |
1.3 本文的研究目的、研究内容、技术路线和主要创新点 |
1.3.1 本文研究目的 |
1.3.2 本文研究内容 |
1.3.3 本文研究技术路线 |
1.3.4 本文主要创新点 |
第二章 锈蚀混凝土柱考虑弯剪耦合作用的抗震分析模型 |
2.1 引言 |
2.2 锈蚀柱考虑弯剪耦合的分析框架 |
2.3 弯剪耦合作用机制 |
2.4 弯曲行为模拟 |
2.4.1 弯曲单元 |
2.4.2 滑移单元 |
2.5 基于IMK模型的剪切本构关系 |
2.6 基于MCFT理论的剪切模型定义 |
2.6.1 MCFT剪切分析理论 |
2.6.2 峰前骨架曲线定义 |
2.6.3 峰后刚度定义 |
2.6.4 退化参数取值 |
2.6.5 模型验证 |
2.7 基于解析方法的剪切模型定义 |
2.7.1 基本方法 |
2.7.2 锈蚀混凝土柱试验数据库 |
2.7.3 剪切模拟参数甄别 |
2.7.4 模拟参数解析公式提出 |
2.7.5 剪切强度计算 |
2.7.6 模型验证 |
2.7.7 锈蚀对柱抗震性能影响初步分析 |
2.8 本章小结 |
第三章 时变条件下RC框架地震易损性分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 时变易损性分析框架 |
3.2.1 分析框架 |
3.2.2 时变退化模拟 |
3.2.3 时变易损性分析 |
3.3 数值算例分析 |
3.3.1 框架设计 |
3.3.2 框架有限元建模 |
3.4 时变锈蚀模拟 |
3.5 非线性Pushover分析 |
3.6 易损性分析 |
3.6.1 地震动选取 |
3.6.2 增量动力分析(IDA) |
3.6.3 易损性曲线 |
3.7 结果讨论 |
3.8 本章小结 |
第四章 考虑残余位移影响的RC框架震后损失估计 |
4.1 引言 |
4.2 框架震后经济损失 |
4.2.1 直接经济损失 |
4.2.2 间接经济损失 |
4.3 两类损失计算方法 |
4.3.1 基于构件的损失估计 |
4.3.2 基于整体的损失估计 |
4.4 考虑残余位移的简化损失模型 |
4.5 数值算例分析 |
4.5.1 框架设计 |
4.5.2 地震动选取 |
4.5.3 地震易损性分析 |
4.5.4 震后经济损失分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 考虑多源不确定性的RC框架抗震恢复性评估 |
5.1 引言 |
5.2 抗震恢复性评估框架 |
5.2.1 评估框架 |
5.2.2 抗震恢复性 |
5.2.3 经济损失分析 |
5.2.4 残余功能分析 |
5.2.5 功能恢复分析 |
5.3 多源不确定性考虑 |
5.3.1 地震动不确定性 |
5.3.2 结构参数不确定性 |
5.3.3 残余功能不确定性 |
5.3.4 修复行为不确定性 |
5.4 数值算例分析 |
5.4.1 框架设计与模拟 |
5.4.2 锈蚀模拟 |
5.4.3 非线性Pushover分析 |
5.4.4 地震易损性分析 |
5.4.5 经济损失分析 |
5.4.6 残余功能分析 |
5.4.7 恢复过程分析 |
5.4.8 恢复性指标分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 考虑近断层地震及锈蚀危险性的框架抗震恢复性提升方法 |
6.1 引言 |
6.2 恢复性提升设计框架 |
6.2.1 危险性分析 |
6.2.2 加固策略分析 |
6.2.3 地震易损性分析 |
6.2.4 抗震恢复性分析 |
6.2.5 决策分析 |
6.3 概率地震危险性分析 |
6.3.1 常规概率地震危险性分析(PSHA) |
6.3.2 近断层概率地震危险性分析(NF-PSHA) |
6.4 数值算例分析 |
6.4.1 框架设计 |
6.4.2 地震/锈蚀危险性分析 |
6.4.3 FRP加固策略 |
6.4.4 框架数值模型 |
6.4.5 地震易损性分析 |
6.4.6 经济损失分析 |
6.4.7 残余功能分析 |
6.4.8 恢复过程分析 |
6.4.9 恢复性指标分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文主要结论 |
7.2 后续工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(6)部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 型钢混凝土结构抗震性能研究 |
1.2.2 装配式型钢混凝土结构抗震性能研究 |
1.2.3 型钢混凝土构件数值分析模型 |
1.2.4 型钢混凝土构件承载力分析模型 |
1.3 研究意义 |
1.4 研究目标与整体思路 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 总体思路 |
2 部分预制装配型钢混凝土长柱抗震性能试验研究及有限元分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案设计 |
2.2.1 试验参数设计 |
2.2.2 材料性能 |
2.2.3 试件制作 |
2.2.4 量测方案 |
2.2.5 加载方案 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 试件破坏形态 |
2.3.2 滞回曲线 |
2.3.3 骨架曲线 |
2.3.4 应变分析 |
2.3.5 刚度退化 |
2.3.6 位移延性 |
2.3.7 耗能能力 |
2.4 基于纤维截面模型的长柱构件有限元分析 |
2.4.1 纤维截面 |
2.4.2 单元类型 |
2.5 有限元模型中的材料本构关系 |
2.5.1 混凝土 |
2.5.2 钢材 |
2.6 有限元模型的验证 |
2.6.1 滞回曲线 |
2.6.2 峰值荷载与耗能能力 |
2.7 参数扩展分析 |
2.7.1 轴压力 |
2.7.2 型钢强度 |
2.7.3 配钢率 |
2.7.4 预制混凝土强度 |
2.8 本章小结 |
3 部分预制装配型钢混凝土长柱压弯承载力及轴压比限值研究 |
3.1 引言 |
3.2 部分预制装配型钢混凝土长柱压弯承载力计算方法 |
3.2.1 基本假定 |
3.2.2 压弯承载力计算方法 |
3.2.3 轴力-弯矩相关曲线 |
3.3 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比限值研究 |
3.3.1 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比计算方法 |
3.3.2 部分预制装配型钢混凝土长柱的轴压比限值计算方法 |
3.3.3 体积配箍率与现浇混凝土强度对轴压比限值的影响 |
3.3.4 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比限值的确定 |
3.4 本章小结 |
4 部分预制装配型钢混凝土短柱抗震性能试验研究及有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案设计 |
4.2.1 试验参数设计 |
4.2.2 材料性能 |
4.2.3 试件制作 |
4.2.4 量测方案 |
4.2.5 加载方案 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 试件破坏形态 |
4.3.2 滞回曲线 |
4.3.3 骨架曲线 |
4.3.4 应变分析 |
4.3.5 刚度退化 |
4.3.6 位移延性 |
4.3.7 耗能能力 |
4.4 基于纤维截面与非线性剪切弹簧组合模型的短柱构件有限元分析 |
4.4.1 纤维截面 |
4.4.2 非线性剪切弹簧 |
4.4.3 截面的组合 |
4.5 有限元模型中的材料本构关系 |
4.5.1 混凝土与钢材 |
4.5.2 Pinching4 Material模型 |
4.6 有限元模型验证 |
4.6.1 部分预制装配型钢混凝土短柱 |
4.6.2 文献[28]中记载的型钢再生混凝土短柱 |
4.7 本章小结 |
5 型钢混凝土构件受剪承载力统一计算模型 |
5.1 引言 |
5.2 现行相关规程、公式分析 |
5.2.1 《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)计算方法 |
5.2.2 《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006)计算方法 |
5.2.3 《AISC360-16》计算方法 |
5.2.4 《Eurocode4》计算方法 |
5.3 型钢混凝土构件受剪承载力计算理论的发展 |
5.3.1 基于修正拉-压杆模型的型钢混凝土深梁受剪承载力计算模型 |
5.3.2 基于软化拉-压杆模型的型钢混凝土深梁受剪承载力计算模型 |
5.4 型钢混凝土梁、柱构件受剪承载力统一计算模型 |
5.4.1 模型的基本思想 |
5.4.2 计算流程 |
5.5 基于统一计算模型的型钢混凝土柱构件受剪承载力计算 |
5.5.1 RC部分的剪切刚度(K_(RC)) |
5.5.2 型钢及内部混凝土部分的剪切刚度(K_(ss)) |
5.5.3 RC部分的受剪承载力(V_(RC)) |
5.5.4 型钢及内部混凝土部分的受剪承载力(V_(ss)) |
5.6 基于统一计算模型的型钢混凝土梁受剪承载力计算 |
5.6.1 RC部分的剪切刚度(K_(RC)) |
5.6.2 型钢及内部混凝土部分的剪切刚度(K_(ss)) |
5.6.3 RC部分的受剪承载力(V_(RC)) |
5.6.4 型钢及内部混凝土部分的受剪承载力(V_(ss)) |
5.7 模型的验证 |
5.7.1 型钢混凝土柱 |
5.7.2 型钢混凝土梁 |
5.8 设计建议 |
5.9 本章小结 |
6 部分预制装配型钢混凝土柱设计与施工方法建议 |
6.1 引言 |
6.2 部分预制装配型钢混凝土柱的设计建议 |
6.2.1 一般规定 |
6.2.2 轴压比限值 |
6.2.3 构造措施 |
6.3 部分预制装配型钢混凝土柱的施工建议 |
6.3.1 预制RPC的制备与养护 |
6.3.2 内部混凝土浇筑 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 论文的主要研究成果 |
7.2 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1:攻读博士学位期间发表与录用的学术论文 |
附录2:攻读博士学位期间授权的专利 |
附录3:攻读博士学位期间所获荣誉与奖励 |
(7)考虑加芯框架柱的超限框架-核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 约束混凝土结构发展过程 |
1.2.1 箍筋约束混凝土 |
1.2.2 钢管混凝土 |
1.2.3 型钢混凝土 |
1.3 加芯框架柱的研究现状及实例 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 工程概况及结构超限判断 |
2.1 工程概况 |
2.2 结构荷载与材料 |
2.2.1 结构基本情况 |
2.2.2 地震作用 |
2.2.3 设计荷载 |
2.2.4 结构材料 |
2.3 结构体系布置 |
2.3.1 结构体系选型 |
2.3.2 基础方案及地下室布置 |
2.3.3 结构嵌固端的选择 |
2.4 结构超限判断 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于性能的结构抗震计算分析 |
3.1 引言 |
3.2 多遇地震弹性反应谱分析 |
3.3 多遇地震弹性时程法分析 |
3.3.1 地震波的选用 |
3.3.2 多遇地震弹性时程法分析结果 |
3.4 设防烈度地震下的性能化分析 |
3.4.1 中震整体计算参数 |
3.4.2 中震弹性计算分析结果 |
3.4.3 构件性能分析结果 |
3.5 罕遇地震下的性能化分析 |
3.5.1 分析目的 |
3.5.2 罕遇地震波选取 |
3.5.3 弹塑性计算分析结果 |
3.6 楼板应力分析 |
3.6.1 中震下楼板应力分析 |
3.6.2 大震下楼板应力分析 |
3.6.3 楼板应力分析结果 |
3.7 针对结构薄弱区域的抗震措施 |
3.8 本章小结 |
第4章 三维实体退化虚拟层合单元理论 |
4.1 引言 |
4.2 经典的三维实体等参元 |
4.3 三维实体退化的等参数单元 |
4.4 三维实体退化虚拟层合单元理论 |
4.5 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元分析程序 |
4.6 本章小结 |
第5章 偏心受压加芯框架柱的有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 箍筋间距的影响 |
5.3 核心区纵筋的影响 |
5.4 混凝土强度的影响 |
5.5 轴压比的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 考虑加芯框架柱的框架-核心筒结构非线性有限元分析 |
6.1 引言 |
6.2 框架-核心筒结构有限元母体模型建立 |
6.3 加芯框架柱对框架-核心筒结构抗侧性能影响分析 |
6.3.1 X方向地震作用下变形曲线 |
6.3.2 Y方向地震作用下变形曲线 |
6.3.3 破坏过程描述 |
6.3.4 刚度退化分析 |
6.4 典型部位钢筋应力曲线分析 |
6.4.1 X方向地震作用下典型部位钢筋应力分析 |
6.4.2 Y方向地震作用下典型部位钢筋应力分析 |
6.5 梁板钢筋参与分析 |
6.5.1 X方向地震作用下梁板应力分析 |
6.5.2 Y方向地震作用下楼板应力分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(8)型钢超高韧性水泥基复合材料组合短柱抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)研究现状 |
1.2.1 直接拉伸性能 |
1.2.2 抗压性能 |
1.2.3 弯曲性能试验 |
1.2.4 抗剪性能 |
1.2.5 抗火性能 |
1.2.6 在抗震结构中的应用 |
1.3 组合结构粘结滑移性能研究 |
1.3.1 型钢混凝土粘结滑移性能研究 |
1.3.2 UHTCC与钢筋或型钢粘结滑移性能研究 |
1.4 国内外组合结构柱的研究现状 |
1.4.1 型钢混凝土组合柱研究 |
1.4.2 型钢UHTCC组合柱研究 |
1.5 本文主要研究思路与内容 |
2.型钢超高韧性水泥基复合材料(SUHTCC)粘结滑移性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.2.3 试验材料 |
2.3 试验装置及测量内容 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.2 测点布置及测量 |
2.4 试验结果及分析 |
2.4.1 破坏形态和过程 |
2.4.2 荷载-滑移曲线及粘结机理 |
2.4.3 不同参数对试件特征粘结承载力及滑移的影响 |
2.4.3.1 不同参数对特征粘结承载力的影响 |
2.4.3.2 不同参数对特征粘结滑移的影响 |
2.4.4 粘结应力与滑移曲线 |
2.4.4.1 名义粘结应力与滑移τ-s曲线 |
2.4.4.2 沿有效锚固长度上的有效粘结应力与滑移τ'-s曲线 |
2.4.5 沿型钢锚固长度应变分布规律 |
2.4.6 界面粘结韧性及粘结耗能 |
2.4.6.1 界面粘结韧性 |
2.4.6.2 界面粘结耗能 |
2.4.7 粘结强度计算 |
2.4.8 粘结-滑移本构模型 |
2.5 本章小结 |
3.型钢超高韧性水泥基复合材料短柱抗震性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验用材 |
3.2.1.1 超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与混凝土 |
3.2.1.2 型钢与钢筋 |
3.2.1.3 栓钉 |
3.2.2 试验设计与制作 |
3.2.2.1 试件设计 |
3.2.2.2 试件制作 |
3.2.3 试验加载装置及加载制度 |
3.2.3.1 试验加载装置 |
3.2.3.2 试验加载制度 |
3.2.4 测量内容及方法 |
3.3 试验现象 |
3.3.1 开裂过程和破坏形态 |
3.3.2 斜裂缝宽度分析 |
3.3.3 破坏特征总结 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 滞回曲线 |
3.4.2 骨架曲线 |
3.4.3 耗能能力 |
3.4.4 刚度退化 |
3.4.5 纵筋、箍筋和型钢应变特征 |
3.4.6 特征时刻对应的承载力和转角及转角延性系数 |
3.4.7 剪切、弯曲和滑移变形分析 |
3.4.7.1 剪切变形 |
3.4.7.2 弯曲变形和滑移变形 |
3.4.8 不同规范受剪承载力对比分析 |
3.5 本章小结 |
4.基于性能的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱抗震性能评估 |
4.1 引言 |
4.2 型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱性能目标的划分 |
4.3 基于变形的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱抗震性能评估 |
4.4 基于损伤的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱抗震性能评估 |
4.4.1 损伤指数 |
4.4.2 损伤模型 |
4.4.3 型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱损伤指数范围 |
4.4.4 现有不同损伤模型的对比分析 |
4.5 改进的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱地震损伤模型 |
4.5.1 改进的M-Park-Ang双参数地震损伤模型 |
4.5.2 改进的M-Kratzig地震损伤模型 |
4.6 本章小结 |
5.结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)轻骨料混凝土作为防火保护层的钢管混凝土柱抗火性能有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钢管混凝土的特点、发展与运用 |
1.2 研究背景及意义 |
1.2.1 火灾对钢管混凝土柱承载力的影响 |
1.2.2 轻骨料混凝土防火保护的抗火设计意义 |
1.3 相关课题研究现状 |
1.3.1 钢管混凝土柱温度场 |
1.3.2 钢管混凝土柱耐火极限 |
1.3.3 钢管混凝土柱抗火性能 |
1.4 本文主要研究内容与方法 |
第二章 钢管混凝土柱温度场有限元分析 |
2.1 引言 |
2.2 温度场的有限元分析 |
2.2.1 材料热工参数 |
2.2.2 截面温度场分析 |
2.3 温度场有限元分析模型及验证 |
2.3.1 温度场模型建立 |
2.3.2 温度场模型验证 |
2.3.3 截面温度分布特点 |
2.4 温度场参数分析 |
2.4.1 升温时间 |
2.4.2 截面尺寸 |
2.4.3 含钢率 |
2.4.4 轻骨料混凝土防火保护层厚度 |
2.5 本章小结 |
第三章 钢管混凝土柱耐火极限有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料热力学参数 |
3.2.1 钢材 |
3.2.2 混凝土 |
3.3 耐火极限有限元分析模型及验证 |
3.3.1 材料高温本构模型 |
3.3.2 耐火极限模型建立 |
3.3.3 耐火极限模型验证 |
3.4 耐火极限参数分析 |
3.4.1 截面尺寸 |
3.4.2 材料强度 |
3.4.3 含钢率 |
3.4.4 荷载比 |
3.4.5 偏心率 |
3.4.6 长细比 |
3.4.7 轻骨料混凝土防火保护层厚度 |
3.5 本章小结 |
第四章 钢管混凝土柱的抗火性能 |
4.1 引言 |
4.2 火灾作用下钢管混凝土柱的极限承载力 |
4.2.1 简化计算公式 |
4.2.2 比对简化计算公式 |
4.3 轻骨料混凝土防火保护设计 |
4.3.1 轻骨料混凝土防火保护特点及其粗骨料粒径要求 |
4.3.2 轻骨料混凝土防火保护层厚度实用计算公式 |
4.3.3 算例 |
4.4 耐火极限对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 (攻读硕士期间发表论文情况) |
(10)弯剪破坏RC墩柱低周疲劳累积损伤及水平承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 钢筋混凝土墩柱低周反复试验和低周疲劳损伤研究概况 |
1.2.1 拟静力试验 |
1.2.2 低周反复加载下墩柱的性能 |
1.3 钢筋混凝土墩柱弯剪破坏承载力和荷载-变形特性研究概况 |
1.3.1 墩柱弯剪破坏及受剪承载力 |
1.3.2荷载-变形特性 |
1.4 存在的主要问题 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 地震反复荷载下弯剪破坏墩柱抗震性能试验 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试验模型设计 |
2.2.2 试件材料参数 |
2.2.3 试验加载、量测和加载制度 |
2.3 试验过程及试验现象 |
2.3.1 不同循环次数的变幅往复荷载试验 |
2.3.2 等幅低周疲劳荷载试验 |
2.4 变幅往复荷载试验结果分析 |
2.4.1 荷载-位移曲线 |
2.4.2 承载力和变形性能 |
2.4.3 耗能能力 |
2.5 等幅低周疲劳荷载试验结果分析 |
2.5.1 荷载-位移曲线 |
2.5.2 强度和刚度退化规律 |
2.5.3 耗能性能 |
2.5.4 残余变形 |
2.6 本章小结 |
3 钢筋混凝土墩柱的低周疲劳累积损伤及评估 |
3.1 引言 |
3.2 结构疲劳分析基本理论 |
3.2.1 高周疲劳和低周疲劳 |
3.2.2 线性Miner累积损伤准则 |
3.2.3 雨流计数法 |
3.3 等幅低周疲劳寿命 |
3.4 低周疲劳累积损伤准则 |
3.5 地震作用下钢筋混凝土墩柱的低周疲劳累积损伤评估 |
3.6 评估实例 |
3.6.1 设计参数 |
3.6.2 计算模型 |
3.6.3 非线性动力时程分析 |
3.6.4 侧移角幅谱分析 |
3.6.5 低周疲劳累积损伤评估 |
3.7 本章小结 |
4 钢筋混凝土墩柱弯剪破坏水平承载力计算 |
4.1 引言 |
4.2 已有弯剪破坏墩柱受剪承载力计算公式 |
4.3 柱弯剪破坏机理分析 |
4.4 影响弯剪破坏的因素和特征点的确定 |
4.5 水平承载力计算结果与试验结果比较 |
4.5.1 弯剪破坏墩柱计算结果与试验结果对比 |
4.5.2 弯曲破坏墩柱计算结果与试验结果对比 |
4.6 本章小结 |
5 考虑循环退化效应的钢筋混凝土墩柱非线性分析 |
5.1 引言 |
5.2 混凝土和钢筋的本构模型 |
5.2.1 修正Kent-Park混凝土本构 |
5.2.2 Mander约束混凝土本构模型 |
5.2.3 不考虑屈曲的修正Menegotto-Pinto模型 |
5.2.4 考虑纵筋屈曲及疲劳损伤的钢筋模型 |
5.3 墩柱侧向变形分析模型 |
5.3.1 变形分量 |
5.3.2 分析模型及单元类型 |
5.3.3 材料类型 |
5.4 数值模拟结果与试验结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、高层建筑钢筋混凝土柱非线性变形(论文参考文献)
- [1]基于ANSYS/LS-DYNA的钢—混凝土组合截面构件抗爆特性及动力响应分析[D]. 许博超. 中北大学, 2021(09)
- [2]基于地震动输入的RC框架结构抗震性态设计方法研究[D]. 侯红梅. 青岛理工大学, 2021(02)
- [3]高层建筑框架-核心筒结构双重体系的刚度匹配研究[D]. 陈才华. 中国建筑科学研究院有限公司, 2020(01)
- [4]带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究[D]. 李春雨. 东南大学, 2020(02)
- [5]基于性能的既有RC框架抗震恢复性评估与提升方法研究[D]. 徐积刚. 东南大学, 2020
- [6]部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究[D]. 薛亦聪. 西安建筑科技大学, 2020
- [7]考虑加芯框架柱的超限框架-核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 谢盛阳. 南昌大学, 2020(01)
- [8]型钢超高韧性水泥基复合材料组合短柱抗震性能研究[D]. 刘瑞强. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]轻骨料混凝土作为防火保护层的钢管混凝土柱抗火性能有限元分析[D]. 杨梦虹. 昆明理工大学, 2020(04)
- [10]弯剪破坏RC墩柱低周疲劳累积损伤及水平承载力研究[D]. 朱绩超. 大连理工大学, 2020