一、关于钢结构抗震设计中结构影响系数的讨论(论文文献综述)
李鑫炜[1](2021)在《带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究》文中研究指明传统偏心支撑框架往往将耗能梁段与框架梁进行一体化设计,需要通过增大梁柱和支撑构件的截面来实现耗能梁段耗能的目的,这样的设计方法增加了钢材用量,且一体化的设计形式使得震后难以评估损伤、不易对结构进行修缮。针对以上问题,通过将剪切耗能梁段与框架梁分离进行单独设计,引入双槽钢作为可更换耗能梁段构件,两个背对背的槽钢与框架梁腹板通过高强螺栓进行连接,通过合理的构件参数设计把结构的非弹性变形集中于可替换的双槽钢型耗能梁段上,为震后替换和修复提供便捷,同时也减少了用钢量,使得结构更加经济合理。同时引入防屈曲支撑,最终形成了带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架,防屈曲支撑能够为结构提供足够的抗侧刚度、提供第二道抗震防线,提升整体结构的抗震性能。作为基于性能的抗震设计理论中的重要理论基础和关键因素,结构影响系数、位移放大系数和结构超强系数取值的合理性对于发展和完善现有结构抗震设计理论、提高抗震设计的安全性和经济性具有深远影响,而我国《建筑抗震设计规范》对于钢结构体系地震作用进行折减时,仍与混凝土结构的折减方法相同,使得钢结构优点不能发挥。虽然在《建筑工程抗震性态设计通则》中给出了偏心支撑钢框架结构影响系数的建议值,但对于耗能梁段细节构造的相关参数的变化对于结构影响系数取值的影响没有考虑。带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架中耗能梁段的参数是影响结构的抗震性能的重要因素,因此有必要针对耗能梁段参数变化对结构影响系数的影响做出系统性地分析研究。对带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构中耗能梁段的截面尺寸、耗能梁段长度、加劲肋个数以及结构层数等参数的变化对于结构影响系数R、超强系数RΩ和位移放大系数C的影响进行了主要的研究,进行的工作如下:(1)依据我国现行相关规范按不同的耗能梁段参数以及结构层高设计了36个带双槽钢型可替换剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构模型,用于Pushover和增量动力时程分析(IDA)方法的非线性分析,研究结构的R、Cd和RΩ。(2)选取具有代表性的结构进行一、三、五层结构缩尺模型进行静力Pushover试验以及振动台动力响应研究,研究结构在地震作用下的响应、受力特点、破坏模式及性能曲线等,对结构抗震性能进行评价。建立缩尺有限元模型分别进行Pushover分析和IDA分析并与试验结果对比,验证了有限元模型的合理性。(3)依据考虑高阶振型影响的能力谱法,通过OpenSees有限元分析软件分别采用Pushover方法和IDA方法求解所有模型的结构影响系数R、位移放大系数Cd和结构超强系数RΩ。比较不同参数变化对于3个性能系数的影响,并对比两种分析方法得到的结果。结果表明,两种分析方法得到的参数变化对于性能地影响规律比较相似,通过合理设计耗能梁段的构造参数,能够提高带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架的抗震能力、变形能力。为偏心支撑钢框架结构影响系数的研究提供了参考。
周明潭[2](2021)在《钢结构异形柱框架结构的结构影响系数》文中指出在住宅设计中采用钢结构时,结构体系一般采用H形钢,这会使得结构的柱角在室内突出于墙面,会占用一定的室内空间,影响建筑的美观。为了解决这个问题,工程师们设计出了一种特殊形状的钢柱,如T形截面钢异形柱应用于边柱,十字形截面钢异形柱应用于中柱,就能解决柱角在室内突出的问题。我国在结构影响系数的研究主要集中在框架结构,对钢结构异形柱框架结构没有研究。所以本论文研究此结构的结构影响系数,弥补在此结构的结构影响系数的空白。对比国外钢框架结构影响系数的取值与我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中隐含钢结构框架的结构影响系数,可以发现我国对不同材料的所有结构体系采用单一的结构影响系数,这是不完全合理的。所以本文通过建模计算分析对钢结构异形柱框架结构的结构影响系数提出建议参考值。本文先用Midas-Gen软件建立了四个不同楼层的钢结构异形柱框架结构模型,楼层数分别为3层,6层,9层,12层。然后通过软件中的Pushover模块对上述四组模型进行静力推覆分析。并根据静力推覆所得结果分析求解出R’,然后对比求解出来的R’和规范中所隐含的R,如果相差小于5%,说明了规范规定的R准确。如果相差超过5%,这也说明了规范规定的R存在问题。需先假定结构影响系数为R’,然后把地震作用乘以系数R’/R进行调整重新设计分析计算,最后得出新的结构影响R’’,直至Pushover方法分析求解出的R’’与假定的R’相差不超过5%,即可以得出四个模型的结构影响系数。结果表明,按我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)设计时,六层及六层以下多层异形柱钢框架结构的地震作用取值偏大,建议适当降低。本文还对四个模型进行静力推覆分析,通过位移控制法加载后得出四个模型的内力曲线和需求曲线,然后通过计算得出结构的的结构影响系数,结构延性系数和结构超强系数以及位移放大系数,最终发现随着建筑楼层数的增加,结构影响系数,位移放大系数以及结构超强系数均减小,结构延性系数增大。本文还对异形柱钢框架结构塑性铰进行研究,发现在地震作用下一层梁内力增长最快,塑性铰出现最早,一层梁即是结构在地震作用下薄弱部位,这为此类结构的抗震设计和结构加固提供了可靠的依据。
曹石[3](2020)在《装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究》文中认为近年来,随着我国逐渐加快推进住宅产业化发展,装配式钢结构因其抗震性能优越以及轻质环保等诸多优点,从而得到大力推广和广泛应用。但是,当前我国应用的钢结构住宅体系尤其是应用的高层住宅钢结构体系存在着工厂制作程度较低、标准化应用较差以及围护体系落后等一系列问题,从而制约了国内装配式钢结构住宅的应用和推广。针对我国装配式钢结构住宅体系中存在的上述问题,本文基于标准化制作和设计理念提出一种新型装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系。该体系主要由钢异形束柱承重构件、上环下隔式梁柱节点、预制混凝土墙体大板以及叠合楼板等部件组成,其具有工厂制作化、现场焊接少、施工便捷高效以及集成化高等特点,具有良好的应用前景。但是该体系的抗震性能和部分关键设计依据尚缺乏足够的研究和理论支撑,制约了该体系的推广。因此,本文将围绕装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的抗震性能及设计理论中的关键问题开展研究,旨在为其推广和应用奠定理论技术基础。主要研究内容和成果如下:(1)梁柱节点在本文研究结构体系中为传递力的主要部位,对结构的承载力和抗震性能有着决定性的影响。因此,本文考虑柱壁厚度、梁截面高度、柱截面形式、外肋贴板、柱连接方式以及翼缘削弱(RBS)梁截面构造等因素,遵循“强节点、弱构件”的原则,共设计了9个足尺上环下隔式异形束柱梁柱节点,并对其进行低周反复荷载试验来研究该节点在地震作用下的破坏模式、传力机制、耗能能力以及承载力等性能。结果表明,除了RBS梁截面节点的试件,其塑性发展以及破坏区域主要集中梁端,破坏模式主要包括梁端焊缝断裂和环板断裂两种;而采用RBS梁截面构造的上环下隔式梁柱节点的塑性发展则集中在RBS区域,其破坏模式为在RBS区域内翼缘受拉断裂。试验中得到的试件荷载-位移滞回曲线饱满,表明该节点具有良好的抗震性能。节点的承载力主要受到梁截面高度和柱壁厚度的影响,而外肋贴板构造、异形束柱截面形式等因素对承载力的影响很小;此外,除了试件T-6以外,试验中其余节点的转动能力均能够满足我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的抗震设计要求。(2)通过有限元软件ANSYS建立新型上环下隔式异形束柱梁柱节点的数值模型,对试验节点进行模拟分析,并与试验结果对比来验证模型的有效性;通过该模型对节点进行全过程和关键部位的应力分析可得,环板的应力主要集中与梁直接连接的腔体区域,表明该腔体主要承受梁端传递来的弯矩,其他腔体承受的弯矩很小,可以忽略不计;梁与环板连接截面、环板与柱壁连接截面以及RBS区域过焊孔都处存在的严重的应力集中现象,与试验中的破坏截面基本一致。为弥补试验的参数不足,基于上述有限元模型进行参数分析,结果表明,环板和隔板的厚度和悬挑长度以及柱壁厚度对节点的承载力和刚度有一定影响,而轴压比的影响很小。采用屈服线理论推导出此类节点的承载力计算公式,将该公式计算得到的承载力与试验、有限元模型以及《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)的结果进行对比,表明公式计算结果与试验和有限元结果比较接近,比规程取值更加合理和准确;最后依据试验、理论和有限元模型对新型节点的研究成果给出了该类节点的构造要求和设计方法。(3)采用理论分析和数值拟合的方法,建立了上环下隔类梁柱节点的初始刚度计算公式;基于前文研究成果,并通过有限元模型数据,建立该类节点弯矩-转角(M-θ)关系分别在单调荷载作用下的计算模型和循环荷载作用下的恢复力模型;将采用上述模型的计算结果与有限元分析结果进行对比,两者结果吻合较好,表明上述模型可以用作结构的弹塑性分析。(4)针对预制混凝土墙体大板在装配式钢结构住宅中应用时与主体结构连接的问题,分别提出外挂和内嵌两种连接形式的新型墙板连接节点;对其中受力复杂的外挂墙板连接节点进行研究,并给出该连接节点的设计方法和参数取值。为了研究预制混凝土墙体大板对装配式钢结构的动力特性的影响,分别对两栋采用预制混凝土墙体大板的装配式钢结构工程的动力特性进行现场实测;试验结果表明,预制混凝土墙体大板对主体钢结构的动力特性有较大的影响,我国《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)给出的自振周期折减系数取值较大;为避免采用预制混凝土墙体大板的主体结构在抗震设计时计算得到地震荷载偏小,通过分析研究建议当预制混凝土墙体大板与结构柔性连接时,结构自振周期折减系数可取0.7~0.8,当预制混凝土墙体大板与结构刚性连接时,需将墙板做为结构构件建模来进行结构分析计算。(5)选取不同结构高度建立考虑上环下隔式梁柱节点弯矩-转角关系的装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系地震反应分析模型,通过静力弹塑性分析法和能力谱法对装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的强度折减系数R进行分析和讨论,建议该体系的强度折减系数R可取3.6,并依据建议的系数得到修正后的水平地震影响系数最大值,可供该新型体系抗震设计参考。(6)对某一工程案例应用装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系进行设计,分别从结构体系和围护体系两个方面出发,详细介绍了该体系的设计流程和装配化施工过程,表明该体系具有较好的可行性和良好的应用前景。
王福明[4](2019)在《多屈服段钢结构多次地震下的抗震性能与分析方法研究》文中研究表明建筑结构在其使用过程中仅遭受一次孤立型地震作用的概率较小,其较大概率受到多次地震的作用。多次地震使结构产生损伤累积,进而导致结构更易发生破坏。而国内外现行的相关规范只考虑了一次孤立型地震的作用,并未考虑多次地震对结构的影响。结构震后的可恢复性对灾后社会与经济的快速恢复具有重要意义。在高强钢主框架上装配具有耗能能力的构件是提高结构震后恢复能力的一种有效手段。而此类结构体系往往具有明显的多屈服段特性。所以,针对多屈服段钢结构进行多次地震作用下的抗震性能和分析方法的研究具有重大的实际与理论意义。本文主要研究工作如下:(1)基于本文建立的一个包含400条地震波的多次地震动数据库,通过等延性反应谱,在滞回参数所有合理范围内,对多屈服段体系进行了孤立型地震和多次地震作用下的能量系数计算。基于所得的8400多万(84,048,000)个能量系数,研究了滞回参数与多次地震对能量系数的影响:当此类结构主框架未发生塑性变形时,其能量系数对多次地震和滞回参数不敏感;当结构主框架与耗能构件都进入了塑性阶段时,其能量系数对多次地震和滞回参数的敏感性增大。采用非线性拟合,得到了预估多屈服段结构体系能量系数的数学模型,并与经典的Newmark and Hall方法进行了对比研究,表明了本文所提数学模型良好的适用性与精确度。(2)基于100条近场孤立型地震波与等延性反应谱,计算了滞回参数在所有合理范围内的改进的Clough滞回体系的能量系数,得到了21万多个能量系数需求谱。通过对所得的能量系数进行对比分析,研究了滞回参数对改进的Clough滞回体系能量系数的影响:当该滞回体系周期较小时(T≤0.3 s),其能量系数随着延性系数的变大而急剧增加;当体系周期较大时(T>0.3 s),随着延性系数的增大,能量系数变小;而仅当体系周期很小时(T<0.2 s),其屈服后刚度比才对能量系数产生影响,能量系数随着屈服后刚度比的增加而略有减小。进行了与Newmark and Hall方法的对比研究,表明了当结构延性系数较大时,Newmark and Hall方法的预估结果偏不安全。利用非线性拟合得到了改进的Clough滞回体系能量系数的预估数学模型,通过与经典Newmark and Hall方法进行对比分析,验证了本文所提数学模型更好的适用性与精确度。(3)通过四组典型多屈服段钢结构及其耗能构件的滞回试验与数值模拟,研究了此类结构滞回曲线和骨架曲线多屈服段化的合理性和可行性。采用壳单元模拟带缝钢板,使用梁单元模拟框架部分,对板与梁的连接部分则使用垂直相交的弹性梁单元,耗能梁段采用分段的梁单元,通过与试验数据的对比,证明了该建模方式能够在保证计算精度的同时提高计算效率,进而验证了本文所选用建模方式的合理性与适用性。通过对比分析,研究了不同初始几何缺陷确定方式对带缝钢板钢框架结构滞回性能的影响,为后续研究提供基础。(4)对满足我国现行规范楼层最小地震剪力系数要求的结构进行了对比研究,得到了满足我国规范楼层最小地震剪力系数要求的结构基本周期,可用于初步预估结构是否满足规范最小剪力系数要求。基于相关规范设计了两个典型的多屈服段钢结构,并构建了2个多次地震动数据库(共160条地震波),基于这两个多次地震动数据库对所设计的两个典型多屈服段结构进行了弹塑性动力时程分析,并对其峰值响应与残余变形进行了对比分析,研究了多次地震对多屈服段结构峰值响应和残余变形的影响,表明了当结构主框架未发生塑性变形时,其峰值响应与残余变形对多次地震不敏感;当结构主框架部分与耗能构件都进入塑性阶段时,其峰值响应与残余变形对多次地震的敏感度增加。(5)进行了适用于多屈服段结构的基于能量系数的非线性静力分析方法研究,基于该方法和40条孤立型地震波,通过两个典型多屈服段结构,进行了该方法的适用性与精确度的研究。研究结果表明:该方法具有良好的精确度,虽然随着地震强度的增加,该方法的精度会略有下降,但仍可得到保守的预估结果。还将该方法与弹塑性动力时程分析方法和FEMA非线性静力分析方法进行了对比研究,验证了该方法良好的精确度。(6)基于本文提出的能量系数预估数学模型,进行了适用于多次地震作用下多屈服段结构的非线性静力分析方法研究。将该方法与弹塑性动力时程分析方法进行了对比研究,表明了该方法在预估多次地震激励下多屈服段钢结构峰值响应方面具有良好的适用性与精确度。
吴虹[5](2019)在《中美规范偏心支撑钢框架结构抗震设计对比研究》文中研究表明近些年,偏心支撑钢框架结构在中美两国高烈度区得到越来越广泛地应用。考虑到美国规范体系在国际上的先进性,本文对比研究了中美两国偏心支撑钢框架抗震设计方法的异同以及抗震性能的优劣,这对进一步完善我国钢结构抗震设计规范具有重要的意义。主要的研究工作和成果如下:(1)比较了中美规范在抗震设防目标和水准、抗震设计方法、场地类别划分、地震作用计算等方面的基本规定,在此基础上,确定了中美规范场地类别和材料强度的对应关系,并给出两国规范地震动参数的换算关系。(2)选取中国8度区(0.2g)不同高度的偏心支撑框架结构为对比案例,在相同地震危险性条件下完成了中美案例的抗震设计,介绍了中美规范偏心支撑钢框架具体的抗震设计过程,并详细对比了设计结果在结构动力特性、基底剪力、结构变形、构件尺寸和材料用量等方面的差异。结果表明:由于中美规范抗震设计思路的差异,中国案例计算得到的地震作用较大,并且由于中国规范对于偏心支撑框架设计方法较为保守,二者使得中国案例材料用量大于美国案例。(3)采用Perform-3D软件分别建立了按照中美规范体系设计的偏心支撑框架结构的三维非线性有限元模型,并采用静力推覆分析和动力时程分析方法对比评估了设计结果的抗震性能。分析结果表明:中美案例构件的屈服次序相同,均是消能梁段首先屈服,符合预期设计要求,但美国案例的消能梁段屈服早于中国案例。在罕遇地震作用下,由于中美偏心支撑抗震设计方法的差异造成中国案例偏心支撑框架部分的截面尺寸大于美国案例,所以其损伤程度较轻。考虑到中美案例的整体抗震性能较好,均能满足各自规范的设防目标,但是中国案例的总用钢量大于美国案例,结构整体的经济性相对较差。
王梓阳[6](2019)在《某大跨网架屋盖综合体育馆结构设计》文中认为根据我国现行规范的要求,本文阐述了大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计全过程,重点讨论了设计难点及要点。本文的主要工作如下:1.按照初步方案设计、结构分析、结构设计及施工图绘制的设计流程,概述了大跨网架结构屋盖综合体育馆的结构设计方法,讨论了采用工程设计软件建立结构模型及验算结构模型合理性的方法。2.重点讨论了大跨网架屋盖的一般计算原则、结构分析方法、风荷载分析方法、稳定性分析方法(屈曲分析)及地震作用下的内力计算方法。3.根据上述方法,对某大跨网架屋盖综合体育馆进行了结构设计。根据该综合体育馆的建筑要求,建立了整体结构模型,并考察了该结构模型的合理性。在此基础上,对该综合体育馆进行了具体的结构设计,编制了结构设计总说明及结构施工图,并已通过专家审核。
王平华[7](2019)在《某钢结构立体车库结构设计》文中研究指明本文针对钢结构立体车库结构设计全过程进行了详细阐述,并对设计过程中的重点与难点进行了深入讨论,主要工作如下:1、针对钢结构立体车库的特点,讨论了钢结构立体车库初步设计方案的确定过程,研究了建立结构模型的方法。2、讨论了钢结构立体车库结构分析方法,采用弹塑性力学、结构动力学等力学分析方法,研究了模型参数对结构模型的影响,讨论了考察结构模型合理性的方法。3、建立了钢结构立体车库对比模型,讨论了不同楼层结构体系的特点和确定过程,以及支撑布置间隔对结构的影响。4、根据湘潭市某钢结构立体车库的建筑设计要求,建立了钢结构立体车库的结构模型,通过力学分析,考察了该结构模型的合理性,计算了钢结构立体车库在各种荷载作用下的内力和变形。在此基础上,对该钢结构立体车库进行了结构设计,编制了结构设计说明书,绘制了结构施工图,设计成果现已通过专家审核。
郭伟刚[8](2019)在《反应谱长周期段的振动台试验评估及数值模拟研究》文中指出抗震设计反应谱是当前各国工程设计中计算地震作用的主要依据,采用反应谱法进行的结构抗震设计在多数情况下可以满足抗震设计的目标。现有的一些研究表明采用反应谱的长周期段进行设计可能存在一定不合理性,导致在实际设计中对于超高层建筑结构设计很难符合要求。伴随着超高层建筑在国内的应用日益增多,对于长周期结构地震动响应特性以及抗震设计谱长周期段的研究再次受到工程界以及专家学者的广泛关注。本文的研究正是基于这样的背景展开。本文通过振动台试验结合数值模拟分析以获取多高层模型结构的楼层加速度响应,并基于我国抗震规范中的SRSS规则,推导分解出结构各阶振型对应的单自由度体系的动力放大系数,并拟合出完整的SDOF动力放大系数谱曲线,以此评估我国规范抗震设计反应谱(以下简称规范设计谱)长周期段的可靠性和合理性,同时对比文献[32]提出的建议抗震设计反应谱(以下简称建议设计谱)。主要的研究工作如下:(1)进行40层有机玻璃试验模型的振动台试验,选取3条具有丰富低频长周期分量的地震记录Northridge波、Chi-Chi波和人工地震波,以及1条典型的地震记录El Centro波作为台面输入激励,按设防烈度为7度多遇地震、7.5度多遇地震,8度多遇地震、8.5度多遇地震来分别确定台面输入加速度,分4个时间段依次进行4组(分为A、B、C、D组)试验测试。试验中不同地震烈度从上述四条地震波中选择3条地震波进行测试。(2)对获得的振动台试验模型的楼层加速度响应数据进行分析处理,利用SRSS规则,可推导分解出此试验模型结构X向前3阶振型分别对应的SDOF动力放大系数。(3)按与试验基本相同的条件,建立多个不同自振周期的结构进行数值计算,计算多条地震激励作用下的楼层加速度响应,最后形成完整的SDOF动力放大系数谱。与我国规范给出的动力放大系数谱(以下简称规范动力放大系数谱)及文献[32]中的建议动力放大系数谱(以下简称建议动力放大系数谱)进行对比。试验及分析结果表明:(1)通过合理推导分析,可将试验测试及数值分析获取的动力放大系数分解出结构各阶振型对应的SDOF动力放大系数,并拟合出完整的SDOF动力放大系数谱。(2)分别对结构顶点处与等效SDOF高度处获得的动力放大系数进行计算并拟合出SDOF动力放大系数谱,二者的曲线变化趋势和谱值均相差较小。这说明SDOF动力放大系数谱与结构的高度位置无关,只与结构振型的阻尼比和自振频率相关。亦说明用此方法评估抗震设计谱具有可行性。(3)在长周期段,随着自振周期的增大,平均SDOF动力放大系数谱与规范动力放大系数谱的谱值均不断衰减,但规范动力放大系数谱的衰减趋势异常,其衰减幅度较小,在长周期段取值偏大,偏于保守。说明规范抗震设计谱并没有合理地反映长周期结构在地震激励下的动力响应。
石鲁[9](2016)在《高强钢组合K型偏心支撑钢框架的结构影响系数研究》文中提出高强钢组合偏心支撑钢框架结构是一种新型抗震结构体系,这种结构将中心支撑结构与纯框架结构的优点结合到一起,具有良好的抗侧刚度、结构强度及耗能能力,且高强钢的使用可以减少钢材使用量,有着良好的经济效益和应用前景。结构影响系数是目前国外广泛使用的中震设计方法中确定设计地震作用的重要参数。然而我国规范基于概率取值的设计地震作用并未明确引入结构影响系数的取值问题。本文对高强钢组合K型偏心支撑结构的结构影响系数的研究主要做了以下工作:首先,采用SAP2000有限元设计软件按照我国规范以及现有高强钢材料研究成果设计了四组十六个K型偏心支撑结构,分别考虑了不同层数、高跨比、耗能梁段长度及钢材强度的影响。通过有限元模型与课题组前期的试验对比,验证了建模的正确性。其次,通过Pushover分析对所有模型进行非线性静力分析得到推覆曲线,进而采用改进能力谱法并考虑高阶振型影响将推覆曲线转换为能力曲线,将规范谱曲线转换为考虑不同延性的需求谱曲线,确定结构性能点,可求解结构的结构影响系数,结构超强系数、结构延性折减系数和位移放大系数。然后,通过上一节的求解结果,对各结构性能系数做参数分析。给出结构影响系数及位移放大系数的建议取值,并总结介绍了目前国外的设计方法,以及其中结构影响系数的使用。结合本文的结果,提出了适用于我国规范的基于结构影响系数的设计思路。最后,根据本文提出的设计思路,选取前文的四个结构进行重新设计,并根据我国《抗震规范》的要求对新结构进行弹性及弹塑性验算,证明本文研究成果的合理性及适用型,并通过与普通钢材设计结果对比,验证了高强钢在建筑结构使用中的经济效益。
孙宏哲[10](2016)在《半刚性连接钢框架内填高延性混凝土墙结构抗震性能研究》文中进行了进一步梳理高延性混凝土(HDC)具有高延性、高耐损伤性能等优点,能显着改善混凝土的韧性,提高构件的抗剪和抗震能力。本文提出一种半刚性连接钢框架内填HDC墙(简称SHDCW)结构体系。采用HDC作为内填墙体,能显着改善原内填钢筋混凝土(RC)墙的抗剪性能,使结构体系具有侧向刚度大、承载能力高、变形能力强和抗震性能好等优势,在工程中具有良好的应用前景。本文针对HDC材料力学性能和SHDCW结构体系的抗震性能,开展了试验研究、数值分析和理论研究工作,主要研究内容和成果如下:(1)HDC抗压与抗弯性能试验研究。通过正交试验和单因素试验,分析水胶比、纤维掺量、砂胶比和粉煤灰掺量对HDC抗压强度和抗弯性能的影响规律,表明纤维掺量和水胶比对HDC韧性和强度的影响比较明显;测定了HDC的泊松比和弹性模量,发现HDC的弹性模量不足RC的一半,泊松比略小于RC;研究了HDC的抗弯性能,对抗弯韧性的评价指标进行了修正,提出了用受弯特征点法、修正的等效弯曲强度和等效弯曲韧性指数3种抗弯性能评价方法,能充分反映HDC优异的抗弯性能。(2)SHDCW结构抗震性能试验研究。设计了2榀1/3缩尺的两层单跨SHDCW结构试件,进行了拟静力试验;研究了SHDCW试件的破坏过程、破坏形态、承载能力、变形能力、刚度和强度退化、耗能能力等,并与相同尺寸内填RC墙试件进行对比;分析了钢框架的内力,研究了HDC墙的剪切变形、半刚性节点的变形、框架与墙体界面的分离与滑移以及SHDCW结构的内力分配等。结果表明,HDC具有较高的韧性,能提高墙体的耐损伤能力,减轻震后修复费用;HDC可以有效控制内填墙体斜裂缝的开展,实现延性破坏;SHDCW结构具有良好的耗能能力和层间变形能力,能有效控制结构在小震和中震下的变形,满足大震作用下的变形能力和耗能要求。(3)SHDCW结构的侧向刚度和水平承载力分析。分析了SHDCW结构的侧向变形,提出了SHDCW结构层间位移计算公式,建立了结构弹性层间侧向刚度、弹性整体侧向刚度计算公式;假定SHDCW结构承担的水平荷载等于内填墙体和钢框架各自分担的水平荷载之和,提出了SHDCW结构屈服荷载、峰值荷载的简化计算公式。经验证,本文提出的侧向刚度和水平承载力计算公式的计算值与试验值吻合良好。(4)SHDCW结构有限元分析。基于ABAQUS软件,考虑钢框架与内填墙体的相互作用,建立了实体有限元模型,分析了墙厚、水平分布筋配筋率、钢框架截面(梁和柱)、节点转动能力、内填墙高宽比、栓钉间距等共7个因素对结构承载力、侧向刚度、位移和变形的影响规律。结果表明,内填墙体厚度、水平分布筋配筋率、框架柱截面、栓钉间距和内填墙体高宽比对承载力影响明显;栓钉间距、内填墙厚度、内填墙高宽比、框架柱截面对刚度的影响显着;内填墙高宽比、栓钉间距对结构的位移和延性影响较大。(5)SHDCW结构体系的抗震性能系数研究。考虑层数和跨数的影响,设计了6个SHDCW结构,基于ABAQUS软件建立了6榀SHDCW结构的有限元分析模型;采用Pushover分析及改进的能力谱法,对SHDCW结构进行了静力弹塑性分析;探讨了层数和跨度对结构反应修正系数、超强系数和位移放大系数的影响规律并提出了建议值。
二、关于钢结构抗震设计中结构影响系数的讨论(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、关于钢结构抗震设计中结构影响系数的讨论(论文提纲范文)
(1)带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 偏心支撑钢框架国内外研究现状 |
1.3 可替换剪切耗能梁段国内外研究进展 |
1.4 防屈曲支撑国内外研究现状 |
1.5 结构影响系数国内外研究现状 |
1.5.1 基于SDOF的研究进展 |
1.5.2 基于MDOF的研究进展 |
1.6 位移放大系数研究现状 |
1.7 已有研究存在的问题 |
1.8 研究技术路线和创新点 |
1.8.1 技术路线 |
1.8.2 课题的创新性 |
第2章 结构影响系数的基本理论及求解思路 |
2.1 结构影响系数的定义 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 静力弹塑性分析方法 |
2.2.2 增量动力分析法 |
2.3 考虑高阶振型的能力谱法确定结构的目标位移 |
2.3.1 显着屈服点的确定 |
2.3.2 结构能力谱曲线的转化 |
2.3.3 结构的弹性需求谱 |
2.3.4 结构的弹塑性需求谱 |
2.4 结构影响系数的求解方法 |
2.4.1 基于结构地震目标位移的Pushover分析法求解结构影响系数 |
2.4.2 基于地震目标位移的IDA分析法求解结构影响系数 |
2.5 本章小结 |
第3章 静力推覆及振动台试验研究 |
3.1 结构模型设计方案 |
3.1.1 框架梁与框架柱的设计 |
3.1.2 可替换剪切耗能梁段的设计参数 |
3.1.3 防屈曲支撑设计 |
3.1.4 结构模型几何尺寸及模型编号 |
3.1.5 缩尺模型设计 |
3.3 有限元模型的建立 |
3.3.1 单元及材料本构的选择 |
3.3.2 结构模型的建立 |
3.3.3 结构模型的模态分析 |
3.4 静力推覆试验 |
3.4.1 试验加载装置 |
3.4.2 加载及测量方案 |
3.4.3 试验结果分析 |
3.4.4 应力分布及塑性铰产生顺序 |
3.5 振动台试验研究 |
3.5.1 加载方案 |
3.5.2 数据采集 |
3.5.3 试验过程及现象 |
3.5.4 位移反应及加速度反应 |
3.6 本章小结 |
第4章 Pushover分析法求解性能系数 |
4.1 基于结构设防地震性能需求位移求解结构影响系数 |
4.1.1. 各模型的性能曲线及初始刚度 |
4.1.2. 结构的屈服位移和屈服剪力 |
4.1.3. 结构的基底设计剪力V_d和顶点设计位移Δ_d |
4.1.4. 各模型的能力谱曲线 |
4.1.5 各模型的设防地震性能需求 |
4.1.6 各模型的罕遇地震性能需求 |
4.1.7 各模型的性能系数汇总 |
4.3 设计参数对各性能系数的影响 |
4.3.1 设计参数对结构影响系数R的影响 |
4.3.2 设计参数对结构位移放大系数C_d的影响 |
4.3.3 设计参数对结构超强系数R_Ω的影响 |
4.4 有限元静力非线性分析与试验结果对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 增量动力分析法求解性能系数 |
5.1 基于IDA能力谱法求解结构影响系数 |
5.1.1 一个结构模型的各性能系数求解 |
5.1.2 各结构模型的IDA分析曲线 |
5.1.3 各结构模型设防地震目标位移 |
5.1.4 各结构模型罕遇地震需求位移 |
5.1.5 各结构模型性能系数汇总 |
5.2 设计参数对各性能系数的影响 |
5.2.1 设计参数对结构影响系数R的影响 |
5.2.2 设计参数对位移放大系数C_d的影响 |
5.2.3 设计参数对结构超强系数R_Ω的影响 |
5.3 有限元动力非线性分析与试验结果对比 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
附录B 攻读学位期间所参与的项目 |
(2)钢结构异形柱框架结构的结构影响系数(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 结构影响系数 |
1.2.1 结构影响系数的定义 |
1.2.2 结构影响系数的研究动态与发展现状 |
1.3 钢结构异形柱框架结构 |
1.3.1 钢结构异形柱框架结构概述 |
1.3.2 钢结构异形柱框架结构的重要性 |
1.4 本文研究的内容与目的 |
2 分析方法的选取及介绍 |
2.1 Midas软件简介及分析方法的选择 |
2.2 Pushover方法介绍 |
2.2.1 Pushover方法的原理 |
2.2.2 Pushover方法的优势 |
2.2.3 Pushover方法在国外的研究与发展 |
2.2.4 Pushover方法在国内的研究与发展 |
2.2.5 Pushover方法分析步骤 |
2.3 分析结果处理 |
2.4 本章小结 |
3 模型的选取与建立 |
3.1 建立案例模型 |
3.2 设计条件 |
3.3 结构布置 |
3.3.1 构件截面类型 |
3.3.2 构件截面尺寸 |
3.4 建筑模型及静力分析 |
3.4.1 三层模型 |
3.4.2 六层模型 |
3.4.3 九层模型 |
3.4.4 十二层模型 |
3.4.5 静力分析 |
3.5 本章小结 |
4 静力弹塑性分析与结构影响系数的求解 |
4.1 静力弹塑性分析控制方法的选取 |
4.2 静力弹塑性分析结果 |
4.2.1 基底剪力与顶点位移 |
4.2.2 能力谱与需求谱 |
4.2.3 结构的延性系数和超强系数 |
1.结构延性 |
2.结构超强 |
4.2.4 塑性铰类型的选择与定义 |
1.塑性铰的定义 |
2.本文分析塑性铰的布置 |
4.3 结构影响系数,结构延性系数,结构超强系数的求解过程 |
4.4 实例分析 |
4.4.1 荷载取值 |
4.4.2 三层算例求解过程 |
4.4.3 六层算例求解过程 |
4.4.4 九层算例求解过程 |
4.4.5 十二层算例求解过程 |
4.5 计算结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
致谢 |
(3)装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外钢结构住宅结构体系发展 |
1.2.1 低层钢结构住宅体系 |
1.2.2 多高层钢结构住宅体系 |
1.2.3 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系 |
1.3 本文研究问题的国内外研究现状 |
1.3.1 冷弯方钢管-H型钢梁柱节点研究现状 |
1.3.2 异形柱梁柱节点研究现状 |
1.3.3 钢结构强度折减系数国内外研究现状 |
1.3.4 预制混凝土墙体大板对钢结构动力特性的影响研究现状 |
1.4 当前研究不足 |
1.5 论文研究方法和内容 |
参考文献 |
第二章 上环下隔式异形束柱梁柱节点抗震性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 节点试件设计及加工 |
2.3 节点试件材性试验 |
2.4 节点试验准备 |
2.4.1 加载方案 |
2.4.2 加载制度 |
2.4.3 量测内容 |
2.5 试验现象 |
2.5.1 试件I-1 |
2.5.2 试件I-2 |
2.5.3 试件I-3 |
2.5.4 试件T-1 |
2.5.5 试件T-2 |
2.5.6 试件T-3 |
2.5.7 试件T-4 |
2.5.8 试件T-5 |
2.5.9 试件T-6 |
2.5.10 试验现象及破坏模式分析讨论 |
2.6 试验结果分析 |
2.6.1 荷载-位移滞回曲线 |
2.6.2 刚度退化 |
2.6.3 骨架曲线 |
2.6.4 延性系数 |
2.6.5 耗能能力 |
2.6.6 节点域剪切角分析 |
2.6.7 梁翼缘应力分布 |
2.6.8 环板与贯穿隔板应力分布 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第三章 上环下隔式异形束柱梁柱节点数值分析及理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验节点有限元模型的建立 |
3.2.1 模型中材料本构关系 |
3.2.2 单元选取及边界条件 |
3.2.3 有限元模型的求解 |
3.3 试验与有限元模型结果对比 |
3.3.1 试验过程现象对比 |
3.3.2 滞回曲线对比 |
3.3.3 骨架曲线对比 |
3.4 关键部位应力分布 |
3.4.1 梁截面应力分布 |
3.4.2 环板与隔板应力分布 |
3.5 节点域受力机理分析 |
3.5.1 I型束柱的节点域受力分析 |
3.5.2 T型束柱的节点域受力分析 |
3.6 节点构造参数的影响 |
3.6.1 柱壁厚度的影响 |
3.6.2 环板与隔板悬挑长度影响 |
3.6.3 环板与隔板厚度的影响 |
3.6.4 轴压比的影响 |
3.7 节点极限承载力计算方法 |
3.7.1 标准梁截面节点承载力计算方法 |
3.7.2 翼缘削弱式(RBS)节点承载力计算方法 |
3.8 新型节点的设计方法 |
3.8.1 环板和隔板构造要求 |
3.8.2 强柱弱梁验算 |
3.8.3 节点域验算 |
3.9 本章小结 |
参考文献 |
第四章 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系及其恢复力模型研究 |
4.1 引言 |
4.2 梁柱节点分类 |
4.3 上环下隔式梁柱节点的初始刚度 |
4.3.1 节点初始刚度的参数分析 |
4.3.2 节点初始刚度计算 |
4.4 新型梁柱节点的形状系数 |
4.5 理论模型与有限元结果对比 |
4.6 上环下隔式梁柱弯矩-转角关系恢复力模型研究 |
4.6.1 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系滞回曲线 |
4.6.2 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系骨架模型 |
4.6.3 理论和有限元结果对比 |
4.6.4 节点弯矩-转角关系刚度退化规律 |
4.6.5 节点弯矩转角关系滞回模型的建立 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
第五章 预制混凝土墙体大板设计及其对主体钢结构动力特性的影响 |
5.1 引言 |
5.2 装配式钢结构住宅体系常用的围护墙板特点以及存在的问题 |
5.3 预制混凝土墙体大板设计方法 |
5.3.1 预制混凝土墙体大板的设计 |
5.3.2 预制混凝土墙体大板与主体钢结构连接的设计 |
5.3.3 新型外挂墙板连接节点设计 |
5.3.4 新型内嵌墙板连接节点设计 |
5.3.5 工业化的预制混凝土墙体大板制作和装配 |
5.4 带预制混凝土墙体大板的钢结构工程动力特性现场实测 |
5.4.1 试点工程的动力特性实测 |
5.4.2 实测结果分析 |
5.4.3 有限元模型分析与试验结果对比 |
5.5 当前各国规范基本自振周期的计算结果对比 |
5.6 考虑预制混凝土墙体大板影响的结构抗震设计建议 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
第六章 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的强度折减系数研究 |
6.1 引言 |
6.2 异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系地震反应分析模型 |
6.2.1 上环下隔式梁柱节点在ETABS中模型模拟 |
6.2.2 静力弹塑性分析(Pushover)加载模式 |
6.3 新型体系的抗震强度折减系数取值 |
6.3.1 强度折减系数的计算方法 |
6.3.2 强度折减系数的求解 |
6.3.3 结构分析分析模型 |
6.3.4 确定结构目标位移 |
6.3.5 结构影响系数和位移放大系数求解 |
6.3.6 新体系抗震设计地震作用计算建议 |
6.3.7 结构层间位移角分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系设计及应用 |
7.1 引言 |
7.2 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系设计 |
7.2.1 工程案例基本概况 |
7.2.2 荷载取值 |
7.2.3 抗震地震力取值建议 |
7.2.4 分析结果 |
7.3 围护体系设计 |
7.3.1 预制混凝土墙体大板设计 |
7.3.2 外挂墙板连接节点设计 |
7.3.3 内嵌墙板的连接节点设计 |
7.4 工厂化制作和装配化施工 |
7.5 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系的适用范围 |
7.6 本章小结 |
参考文献 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 本文创新点 |
8.3 建议与展望 |
附录 节点试件加工图 |
攻读博士期间发表的学术成果 |
致谢 |
(4)多屈服段钢结构多次地震下的抗震性能与分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 多次地震的研究现状 |
1.3 多屈服段钢结构的研究现状 |
1.4 非线性静力分析方法的研究现状 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 地震能量系数研究 |
2.1 引言 |
2.2 常用滞回模型 |
2.3 近断层脉冲型地震动 |
2.4 输入地震动的相应参数 |
2.5 经典NEWMARK AND HALL法 |
2.6 多次地震能量系数研究 |
2.6.1 多屈服段结构体系的能量系数 |
2.6.2 相关参数取值 |
2.6.3 分析结果与讨论 |
2.6.4 数学模型 |
2.7 改进的CLOUGH模型能量系数研究 |
2.7.1 改进的Clough模型能量系数 |
2.7.2 相关参数取值 |
2.7.3 分析结果与讨论 |
2.7.4 数学模型 |
2.8 本章小结 |
第3章 多屈服段钢结构滞回性能与数值模拟 |
3.1 配置带缝钢板钢框架的滞回性能与数值模拟 |
3.1.1 试验介绍 |
3.1.2 数值模拟 |
3.1.3 结果对比 |
3.2 配置耗能梁段钢框架的滞回性能与数值模拟 |
3.2.1 试验介绍 |
3.2.2 数值模拟 |
3.2.3 结果对比 |
3.3 带缝钢板墙(两排缝)滞回性能与数值模拟 |
3.3.1 试验装置及测试内容 |
3.3.2 数值模拟 |
3.3.3 结果对比 |
3.4 带缝钢板墙(三排缝)滞回性能与数值模拟 |
3.4.1 试验介绍 |
3.4.2 数值模拟 |
3.4.3 结果对比 |
3.5 滞回曲线多屈服段化的可行性 |
3.6 本章小结 |
第4章 多屈服段钢结构多次地震作用下的时程分析 |
4.1 引言 |
4.2 结构选型与设计 |
4.2.1 3层结构基本信息 |
4.2.2 9层结构基本信息 |
4.2.3 结构最小楼层地震剪力系数验证 |
4.3 输入地震动的相应参数 |
4.4 多次地震作用下的响应 |
4.4.1 3层结构多次地震下响应的对比分析 |
4.4.2 9层结构多次地震响应的对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 适用于多屈服段结构的非线性静力分析方法 |
5.1 基于能量系数的多阶段非线性静力分析方法 |
5.2 基于能量系数的多阶段非线性静力分析方法的应用 |
5.2.1 模型设计 |
5.2.2 结构模态分析与输入的地震动 |
5.2.3 模拟分析与数据处理 |
5.3 屋顶位移对比分析 |
5.4 层间位移角对比分析 |
5.5 能量系数对比分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 能量系数在多次地震评估中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 模型基本信息 |
6.3 多次地震作用下结构响应的对比分析 |
6.4 非线性静力分析与结果对比 |
6.5 非线性静力方法与弹塑性动力时程方法对比分析 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
附录B |
(5)中美规范偏心支撑钢框架结构抗震设计对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
术语和符号 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和目的 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 中美规范条文对比 |
1.2.2 中美规范地震作用对比 |
1.2.3 中美结构抗震性能对比 |
1.3 设计规范的选用 |
1.3.1 美国规范的选取 |
1.3.2 中国规范的选取 |
1.4 本文主要的研究内容 |
第二章 中美抗震规范对比 |
2.1 中美规范抗震设计思想对比 |
2.1.1 抗震设计原则 |
2.1.2 地震作用计算 |
2.1.3 抗震设计反应谱 |
2.1.4 地震响应修正系数 |
2.2 抗震设计参数的协调 |
2.2.1 场地类别的协调 |
2.2.2 地震动参数的协调 |
2.2.3 结构材料的协调 |
2.3 中美结构设计重要指标的控制 |
2.3.1 最小地震剪力 |
2.3.2 层间位移 |
2.3.3 结构高度 |
2.3.4 刚重比 |
第三章 中美高层偏心支撑框架设计及结果对比 |
3.1 设计基本信息 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 结构材料 |
3.1.3 设计荷载 |
3.2 地震作用确定 |
3.2.1 抗震设防类别 |
3.2.2 场地类别和地震动参数 |
3.2.3 抗震设计反应谱 |
3.2.4 抗震设计类别 |
3.2.5 水平地震作用计算 |
3.3 结构设计 |
3.3.1 荷载效应组合 |
3.3.2 双重抗侧力体系框架剪力调整 |
3.3.3 截面承载力验算 |
3.3.4 偏心支撑框架结构设计要求 |
3.4 设计结果对比 |
3.4.1 重力荷载代表值和结构设计周期 |
3.4.2 抗震设计剪力 |
3.4.3 层间位移角 |
3.4.4 结构构件尺寸及材料用量 |
3.5 本章小结 |
第四章 中美高层偏心支撑框架抗震性能评估 |
4.1 弹塑性分析模型 |
4.1.1 材料本构关系 |
4.1.2 构件数值模型 |
4.1.3 构件塑性变形界限 |
4.1.4 其他分析参数取值 |
4.1.5 弹塑性分析模型正确性校核 |
4.2 静力弹塑性分析 |
4.3 动力弹塑性分析 |
4.3.1 地震波的选择与输入 |
4.3.2 结构总体层次的性能对比 |
4.3.3 结构构件层次的性能对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 中美中高层偏心支撑框架设计及抗震性能评估 |
5.1 设计信息 |
5.2 设计结果对比 |
5.2.1 重力荷载代表值和结构设计周期 |
5.2.2 抗震设计剪力和层间位移角 |
5.2.3 结构构件尺寸及材料用量 |
5.3 抗震性能对比 |
5.3.1 弹塑性分析模型 |
5.3.2 地震波的选择与输入 |
5.3.3 结构总体层次的性能对比 |
5.3.4 结构构件层次的性能对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表论文 |
(6)某大跨网架屋盖综合体育馆结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 工程背景 |
1.2 大跨空间网格结构综合体育馆的结构特点 |
1.2.1 大跨空间网格结构综合体育馆中常见竖向承重结构的结构特点 |
1.2.2 大跨空间网格结构综合体育馆中常见水平承重结构的结构特点 |
1.3 大跨网架屋盖的研究现状 |
1.3.1 大跨网架屋盖的发展历程与工程应用 |
1.3.2 大跨网架屋盖结构设计方法的研究进展 |
1.3.3 大跨网架屋盖设计规范的发展概况 |
1.4 本文研究的主要内容及技术路线 |
1.4.1 本文研究的主要内容 |
1.4.2 本文技术路线 |
第2章 大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计方法 |
2.1 大跨网架屋盖综合体育馆的初步方案设计 |
2.1.1 竖向承重结构的初步方案设计 |
2.1.2 水平承重结构(屋盖)的初步方案设计 |
2.1.3 底部承重结构(基础)的初步方案设计 |
2.1.4 结构不规则性的判别方法 |
2.1.5 计算机建模与计算参数的选取 |
2.2 大跨网架屋盖综合体育馆的结构分析方法 |
2.2.1 结构分析方法概述 |
2.2.2 结构合理性判别 |
2.3 大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计 |
2.3.1 概率极限状态设计法 |
2.3.2 竖向承重结构的结构设计 |
2.3.3 大跨网架屋盖的结构设计 |
2.3.4 底部承重结构的设计 |
2.4 设计成果提交 |
2.5 本章小结 |
第3章 大跨网架屋盖的结构分析方法 |
3.1 大跨网架屋盖的计算原则及结构分析方法概述 |
3.1.1 大跨网架屋盖的一般计算原则与基本假定 |
3.1.2 大跨网架屋盖最大挠度容许值的限值规定 |
3.1.3 大跨网架屋盖的各类计算模型 |
3.1.4 大跨网架屋盖的分析方法 |
3.2 大跨网架屋盖在竖向荷载及温度作用下的分析 |
3.2.1 大跨网架屋盖的永久荷载 |
3.2.2 大跨网架屋盖的其他竖向荷载 |
3.2.3 温度作用 |
3.3 大跨网架屋盖的风荷载分析方法—风洞试验 |
3.3.1 对大跨网架屋盖进行风洞试验的方法与注意事项 |
3.3.2 风洞试验的结果 |
3.4 大跨网架屋盖在地震作用下的分析方法 |
3.4.1 大跨网架屋盖在地震作用下的主要计算规定 |
3.4.2 大跨网架屋盖在地震作用下的分析方法 |
3.5 大跨网架屋盖的稳定性分析方法—屈曲分析 |
3.5.1 结构失稳 |
3.5.2 屈曲分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 工程实例—某大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计 |
4.1 某大跨网架屋盖综合体育馆的工程背景 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 设计依据 |
4.1.3 主要建筑图纸 |
4.1.4 本工程设计所采用的计算程序 |
4.2 水平承重结构的结构设计 |
4.2.1 大跨网架屋盖的结构选型 |
4.2.2 大跨网架屋盖的结构布置 |
4.2.3 大跨网架屋盖的构件截面尺寸 |
4.2.4 大跨网架屋盖的结构分析 |
4.2.5 大跨网架屋盖的稳定性分析 |
4.2.6 设计环节相关问题探讨 |
4.3 整体结构的初步方案设计 |
4.3.1 竖向承重结构的结构平面布置 |
4.3.2 竖向承重结构的构件选型与布置 |
4.3.3 工程难点问题的解决—结构超长但未设缝的解决方案 |
4.3.4 整体结构建模 |
4.4. 材料参数的选取 |
4.4.1 钢筋 |
4.4.2 混凝土 |
4.5 整体结构的设计荷载作用 |
4.5.1 楼、屋面荷载 |
4.5.2 雪荷载 |
4.5.3 地震作用 |
4.5.4 风荷载 |
4.6 整体结构的结构分析 |
4.6.1 整体结构的弹性反应谱分析 |
4.6.2 整体结构的弹性时程分析 |
4.7 整体结构的结构设计 |
4.7.1 竖向承重结构的结构设计 |
4.7.2 水平承重结构的结构设计 |
4.8 设计成果的体现 |
4.8.1 结构设计说明书 |
4.8.2 结构施工图 |
4.9 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 建筑施工图 |
附录B 结构施工图 |
附件:某大跨网架屋盖综合体育馆建筑结构设计说明书 |
(7)某钢结构立体车库结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 立体车库工程背景与分类 |
1.1.1 立体车库工程背景 |
1.1.2 立体车库组成与分类 |
1.2 钢结构立体车库的应用与发展趋势 |
1.2.1 钢结构立体车库应用 |
1.2.2 钢结构立体车库发展趋势 |
1.3 钢结构立体车库的研究概况 |
1.3.1 钢结构立体车库的结构分析方法研究 |
1.3.2 钢结构立体车库结构设计规范发展过程 |
1.4 本文主要工作和技术路线 |
1.4.1 本文主要工作 |
1.4.2 本文技术路线 |
第2章 钢结构立体车库结构设计方法讨论 |
2.1 钢结构立体车库结构初步方案设计 |
2.1.1 钢结构立体车库结构选型 |
2.1.2 钢结构立体车库的结构布置 |
2.1.3 构件尺寸、截面初步选择 |
2.1.4 钢结构立体车库设备的选取与布置 |
2.1.5 计算机软件建模 |
2.2 钢结构立体车库结构分析 |
2.2.1 力学模型 |
2.2.2 钢结构立体车库结构分析方法 |
2.2.3 结构分析控制指标 |
2.3 钢结构立体车库结构设计 |
2.3.1 板件与连接 |
2.3.2 钢结构立体车库节点设计 |
2.3.3 钢结构立体车库地基基础设计 |
2.4 成果提交 |
2.4.1 结构设计总说明 |
2.4.2 设计图纸 |
2.5 本章小结 |
第3章 支撑布置对钢结构立体车库的影响 |
3.1 支撑类型对比 |
3.2 对比模型建立 |
3.3 不同楼层的结构体系选取 |
3.4 支撑布置间隔层数对结构的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 结构设计实例 |
4.1 工程概况 |
4.2 初步方案设计 |
4.2.1 结构选型与结构布置 |
4.2.2 构件初步设计 |
4.2.3 钢结构立体车库设备选择 |
4.2.4 计算机软件建模 |
4.3 结构分析 |
4.4 结构设计 |
4.4.1 节点设计示例 |
4.4.2 基础设计 |
4.5 设计成果提交 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件:某钢结构立体车库结构设计计算说明书 |
(8)反应谱长周期段的振动台试验评估及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和研究意义 |
1.1.1 长周期结构对抗震设计提出新要求 |
1.1.2 长周期地震动对长周期结构的影响 |
1.1.3 抗震设计反应谱长周期段的局限 |
1.2 长周期地震动作用下结构地震响应分析研究现状 |
1.3 基于振动台试验分析结构的地震动响应的研究现状 |
1.4 地震作用下结构楼层反应谱分析的研究现状 |
1.5 主要研究思路和研究内容 |
1.5.1 研究思路 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 反应谱长周期段的振动台试验 |
2.1 试验概况 |
2.2 地震模拟振动台试验装置 |
2.3 模型相似性设计 |
2.3.1 原型结构 |
2.3.2 模型相似性设计 |
2.4 试验模型 |
2.4.1 试验模型描述 |
2.4.2 试验模型配重 |
2.5 试验测点布置 |
2.5.1 加速度传感器布置 |
2.5.2 应变片布置 |
2.6 试验输入地震波的选取 |
2.7 试验步骤 |
2.7.1 试验加载工况 |
2.7.2 数据采集 |
2.8 本章小结 |
第三章 反应谱长周期段的评估方法 |
3.1 引言 |
3.2 结构地震反应分析的反应谱法 |
3.2.1 水平地震作用基本公式 |
3.2.2 地震系数 |
3.2.3 动力放大系数 |
3.2.4 地震影响系数 |
3.3 基于对比动力放大系数谱评估抗震设计反应谱长周期段的取值 |
3.4 本章小结 |
第四章 试验测试结果分析 |
4.1 引言 |
4.2 模型结构楼层加速度滤波与分析 |
4.3 有机玻璃试验模型的动力特性 |
4.3.1 模型的自振周期 |
4.3.2 模型的振型 |
4.4 有机玻璃模型的应变反应 |
4.5 实测有机玻璃模型振动台试验的加速度响应 |
4.5.1 实测振动台台面加速度时程 |
4.5.2 试验模型顶点加速度时程 |
4.5.3 试验模型等效单自由度高度处加速度时程 |
4.6 试验实测动力放大系数 |
4.7 本章小结 |
第五章 数值模拟与反应谱评估分析结果 |
5.1 引言 |
5.2 有限元分析软件介绍 |
5.3 数值模拟结构 |
5.3.1 数值模拟结构建立 |
5.3.2 数值模拟结构与试验模型的周期对比 |
5.3.3 数值模拟结构与试验模型的顶点相对位移对比 |
5.3.4 数值模拟结构与试验模型的顶点绝对加速度对比 |
5.4 结构楼层动力放大系数 |
5.5 动力放大系数谱 |
5.6 动力放大系数谱曲线对比验证 |
5.6.1 对比基于规范抗震设计谱的动力放大系数谱 |
5.6.2 对比建议动力放大系数谱 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文的主要工作与结论 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)高强钢组合K型偏心支撑钢框架的结构影响系数研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 偏心支撑体系 |
1.2.2 高强钢组合偏心支撑体系 |
1.3 结构影响系数及相关参数研究 |
1.3.1 结构影响系数及相关参数定义 |
1.3.2 结构影响系数及相关参数研究现状 |
1.4 本文的研究意义及内容 |
1.4.1 本文研究意义 |
1.4.2 本文研究内容 |
2 高强钢组合K型偏心支撑钢框架设计及有限元模型验证 |
2.1 偏心支撑结构设计原则 |
2.1.1 耗能梁段设计 |
2.1.2 支撑设计 |
2.1.3 梁与柱设计 |
2.2 算例设计 |
2.2.1 设计资料 |
2.2.2 典型算例设计 |
2.2.3 其他算例截面信息 |
2.3 有限元模型与试验验证 |
2.3.1 Pushover分析介绍 |
2.3.2 模型塑性铰设置 |
2.3.3 试验介绍 |
2.3.4 有限元模型与试验结果及对比分析 |
2.4 本章小结 |
3 高强钢组合K型偏心支撑钢框架的结构影响系数分析 |
3.1 能力谱法及目标位移的介绍 |
3.1.1 能力谱建立 |
3.1.2 需求谱的建立 |
3.1.3 目标位移确定 |
3.2 结构影响系数及相关系数的求解方法 |
3.2.1 显着屈服点的确定 |
3.2.2 各性能系数求解流程 |
3.3 一个算例的求解过程 |
3.3.1 Pushover分析 |
3.3.2 建立能力谱曲线 |
3.3.3 确定算例显着屈服点 |
3.3.4 算例性能点求解 |
3.3.5 算例结构影响系数及相关系数计算 |
3.3.6 算例结构破坏模式 |
3.4 各算例结果汇总 |
3.4.1 各算例推覆曲线汇总 |
3.4.2 各算例能力谱建立 |
3.4.3 各算例显着屈服点 |
3.4.4 各算例性能点 |
3.4.5 各算例第一屈服点计算结果 |
3.4.6 各算例结构影响系数及相关系数 |
3.4.7 各算例结构破坏模式 |
3.5 本章小结 |
4 影响参数分析及设计建议 |
4.1 参数化分析 |
4.1.1 不同层数对各结构性能系数的影响 |
4.1.2 跨度变化对各结构性能系数的影响 |
4.1.3 耗能梁段长度变化对各结构性能系数的影响 |
4.1.4 钢材强度变化对各结构性能系数的影响 |
4.2 结构影响系数及相关性能系数建议值 |
4.2.1 高强钢组合K型偏心支撑钢框架结构影响系数R建议值 |
4.2.2 高强钢组合K型偏心支撑钢框架结构超强系数RΩ建议值 |
4.2.3 高强钢组合K型偏心支撑钢框架结构延性折减系数Rμ建议值 |
4.2.4 高强钢组合K型偏心支撑钢框架结构超强系数Cd建议值 |
4.3 各国设计规范对比 |
4.3.1 各国规范结构影响系数R取值 |
4.3.2 各国规范设计地震力计算方法 |
4.4 基于本文结构影响系数的设计建议 |
4.5 本章小结 |
5 基于结构影响系数的高强钢组合K型偏心支撑钢框架设计 |
5.1 基于结构影响系数的结构重设计 |
5.1.1 结构重设计条件与参数 |
5.1.2 设计反应谱修正 |
5.1.3 结构设计及验算 |
5.2 结构抗震性能评价 |
5.2.1 地震波的选取原则 |
5.2.2 地震波的选波结果 |
5.2.3 弹塑性分析结果 |
5.3 结构经济性对比 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要工作 |
6.2 结论 |
6.3 后续工作与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 各算例破坏模式 |
附录 Ⅱ 地震波时程曲线 |
(10)半刚性连接钢框架内填高延性混凝土墙结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 高延性混凝土(HDC) |
1.3 钢框架内填混凝土墙结构 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 结构抗震性能系数 |
1.4.1 结构反应修正系数 |
1.4.2 结构超强系数 |
1.4.3 结构位移放大系数 |
1.5 本文的研究内容 |
2 高延性混凝土抗压与抗弯性能试验研究 |
2.1 抗弯性能正交试验研究 |
2.1.1 试验方案 |
2.1.2 试验现象 |
2.1.3 弯曲初裂强度分析 |
2.1.4 极限弯曲强度分析 |
2.1.5 等效弯曲强度分析 |
2.1.6 弯曲韧性指数分析 |
2.1.7 最优配合比 |
2.2 抗弯性能的评价指标研究 |
2.2.1 受弯特征点法 |
2.2.2 修正等效抗弯强度 |
2.2.3 等效抗弯韧性指数 |
2.3 抗压强度及抗折强度单因素试验研究 |
2.3.1 试验方案 |
2.3.2 试验现象 |
2.3.3 抗压强度的尺寸效应 |
2.3.4 轴心抗压强度 |
2.3.5 抗折强度 |
2.4 受压特性试验研究 |
2.4.1 试验方案与现象 |
2.4.2 弹性模量与泊松比 |
2.5 本章小结 |
3 SHDCW结构抗震性能试验研究 |
3.1 试验方案 |
3.1.1 试验目的 |
3.1.2 试件设计 |
3.2 试验装置及加载程序 |
3.2.1 试验装置 |
3.2.2 测点布置 |
3.2.3 材性试验 |
3.3 试验过程及破坏特征描述 |
3.3.1 试验过程描述 |
3.3.2 破坏特征描述 |
3.4 结构整体性能分析 |
3.4.1 滞回曲线分析 |
3.4.2 骨架曲线分析 |
3.4.3 变形及延性分析 |
3.4.4 刚度退化分析 |
3.4.5 耗能分析 |
3.4.6 性能指标 |
3.5 本章小结 |
4 SHDCW结构局部性能分析 |
4.1 钢框架内力分析 |
4.1.1 框架柱的内力 |
4.1.2 中梁受力分析 |
4.2 半刚性节点分析 |
4.2.1 半刚性节点变形分析 |
4.2.2 半刚性节点内力分析 |
4.3 内填HDC墙体分析 |
4.3.1 内填HDC墙体的剪切变形滞回曲线 |
4.3.2 内填HDC墙体中钢筋应力 |
4.4 栓钉受力分析 |
4.4.1 栓钉屈服判别 |
4.4.2 一层底部竖向栓钉轴向及弯曲应变 |
4.4.3 中梁上下界面栓钉轴向及弯曲应变 |
4.4.4 中梁上下界面栓钉的受力性能 |
4.4.5 顶梁上栓钉轴向及弯曲应变 |
4.5 界面分离与滑移分析 |
4.5.1 中梁上、下界面滑移分析 |
4.5.2 东柱界面分离分析 |
4.6 SHDCW结构内力分配分析 |
4.6.1 钢柱腹板分担的水平剪力 |
4.6.2 栓钉传递的水平剪力 |
4.6.3 倾覆力矩 |
4.7 本章小结 |
5 SHDCW结构弹性侧向刚度与承载力分析 |
5.1 侧向刚度分析 |
5.1.1 试件的层间弯剪变形 |
5.1.2 栓钉变形引起的层间变形 |
5.1.3 侧向刚度计算 |
5.1.4 SHDCW试件弹性侧向刚度试验验证 |
5.2 结构水平承载力的简化计算 |
5.2.1 开裂荷载 |
5.2.2 峰值荷载分析 |
5.2.3 峰值荷载试验验证 |
5.3 结构屈服荷载简化计算 |
5.4 结构的破坏荷载及倒塌荷载简化计算 |
5.5 本章小结 |
6 SHDCW结构非线性有限元模拟 |
6.1 SHDCW试件有限元模型 |
6.1.1 有限元模型及计算参数 |
6.1.2 半刚性节点的模拟 |
6.1.3 混凝土的损伤塑性模型 |
6.1.4 高延性混凝土(HDC)本构方程 |
6.1.5 有限元模型验证 |
6.2 内填墙厚度对结构性能的影响分析 |
6.2.1 试件设计 |
6.2.2 抗震性能分析 |
6.3 内填墙配筋率对结构性能的影响分析 |
6.3.1 试件设计 |
6.3.2 抗震性能分析 |
6.4 栓钉间距对结构性能的影响分析 |
6.4.1 试件设计 |
6.4.2 抗震性能分析 |
6.5 钢柱截面面积对结构性能的影响分析 |
6.5.1 试件设计 |
6.5.2 抗震性能分析 |
6.6 钢梁截面面积对结构性能的影响分析 |
6.6.1 试件设计 |
6.6.2 抗震性能分析 |
6.7 半刚性节点对结构性能的影响分析 |
6.7.1 试件设计 |
6.7.2 抗震性能分析 |
6.8 内填墙高宽比对结构性能的影响分析 |
6.8.1 试件设计 |
6.8.2 抗震性能分析 |
6.9 本章小结 |
7 SHDCW结构体系的抗震性能系数研究 |
7.1 静力弹塑性分析 |
7.2 水平荷载的加载模式 |
7.3 能力谱法求目标位移 |
7.4 算例分析 |
7.4.1 工程背景 |
7.4.2 截面初选方法 |
7.4.3 构件设计 |
7.5 结构的抗震性能系数 |
7.5.1 结构抗震性能系数的求解过程——以3B6F模型为例 |
7.5.2 算例数据 |
7.5.3 抗震性能系数分析 |
7.6 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.1.1 HDC抗压和抗弯性能试验研究 |
8.1.2 SHDCW结构抗震性能试验研究 |
8.1.3 SHDCW结构局部性能研究 |
8.1.4 SHDCW结构有限元分析 |
8.1.5 SHDCW结构侧向刚度及水平承载力研究 |
8.1.6 SHDCW结构抗震性能系数研究 |
8.2 主要创新点 |
8.3 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在读期间的科研情况 |
附录A 2榀SHDCW试件钢框架内力 |
四、关于钢结构抗震设计中结构影响系数的讨论(论文参考文献)
- [1]带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架结构影响系数研究[D]. 李鑫炜. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]钢结构异形柱框架结构的结构影响系数[D]. 周明潭. 中北大学, 2021(09)
- [3]装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究[D]. 曹石. 东南大学, 2020
- [4]多屈服段钢结构多次地震下的抗震性能与分析方法研究[D]. 王福明. 湖南大学, 2019
- [5]中美规范偏心支撑钢框架结构抗震设计对比研究[D]. 吴虹. 东南大学, 2019(05)
- [6]某大跨网架屋盖综合体育馆结构设计[D]. 王梓阳. 湘潭大学, 2019(02)
- [7]某钢结构立体车库结构设计[D]. 王平华. 湘潭大学, 2019(02)
- [8]反应谱长周期段的振动台试验评估及数值模拟研究[D]. 郭伟刚. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]高强钢组合K型偏心支撑钢框架的结构影响系数研究[D]. 石鲁. 西安建筑科技大学, 2016(05)
- [10]半刚性连接钢框架内填高延性混凝土墙结构抗震性能研究[D]. 孙宏哲. 西安建筑科技大学, 2016(05)
标签:地震影响系数论文; 抗震论文; 建筑抗震设计规范论文; 屈服极限论文; 构造地震论文;