CS板—框架组合结构模型设计与力学性能研究

作     者：许传福 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李砚波

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：CS板-框架组合结构 模型设计 节点承载力 谱分析 协同工作 

摘      要：CS板式住宅结构体系是针对我国墙体改革及住宅产业化要求而发展起来的,它在生产和使用过程中具有减轻墙体自重,提高对地震的防御能力,增强保温节能效果,简化施工方法的优点。以往所做的CS板式结构体系模型,包括有构造柱CS板式结构体系模型和无构造柱CS板式结构体系模型中,CS墙板作为主要承重构件,无法完全满足现代结构体系对大开间、开放式的居住要求,而且CS板式结构体系一般用于多层结构,为了拓展CS板式结构体系应用范围,使其优越性得到更好的发挥,本文结合CS板式结构的优越性,提出CS承重墙板与框架组合结构体系的概念,以CS承重墙板作为结构的主要承重构件,结合框架结构的优点,建立CS板与框架组合结构体系模型。 本文根据某框架结构别墅结合实际CS板式结构住宅,建立CS板-框架组合结构实体模型,运用PKPM软件对模型进行内力和侧移计算,并与框架模型进行对比,验证CS承重墙板与框架组合结构体系的内力和侧移。在此基础上,对所建立的CS板-框架组合结构模型进行适当的优化,增强其经济型和实用性。为了验证所建立的CS承重墙板与框架组合结构模型的可行性,并为后续进一步研究提供理论基础,随后建立了两组不同截面的框架梁与CS承重墙板的节点有限元模型,并在梁端施加竖向荷载,对节点做非线性有限元分析,研究节点连接处的应力分布及变形情况,查看节点的破坏形式。并总结出框架梁截面对节点受力影响,以及提出相应的改善措施。 最后,通过建立CS板-框架组合结构有限元模型,结合ANSYS有限元分析软件采用振型分解反应谱法求解组合结构在X向地震力作用下的内力及位移,查看CS承重墙板与框架在水平地震力作用下的内力分配情况,总结CS承重墙板与框架的协同工作性能。