检索结果-南通市图书馆

考虑板筋参与梁端承载力贡献的设计方法及抗震性能研究

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建筑科学 2011年第7期27卷 11-16页

作者：杨小卫王亚勇中国建筑科学研究院北京100013

通过考虑一定有效翼缘宽度范围的楼板内钢筋对梁端负弯矩承载力贡献并进行梁端配筋设计,研究楼板与梁的共同工作性能。应用对梁、柱采用考虑钢筋和混凝土的纤维梁模型,楼板采用考虑钢筋和混凝土的复合材料分层壳单元模型,建立可考虑楼... 详细信息

通过考虑一定有效翼缘宽度范围的楼板内钢筋对梁端负弯矩承载力贡献并进行梁端配筋设计,研究楼板与梁的共同工作性能。应用对梁、柱采用考虑钢筋和混凝土的纤维梁模型,楼板采用考虑钢筋和混凝土的复合材料分层壳单元模型,建立可考虑楼板对梁刚度及承载力贡献的整体弹塑性有限元分析模型,对影响RC框架结构的屈服机制的主要因素进行了研究。不同算例的分析结果表明,楼板对梁端的承载力贡献及梁柱等效相对线刚度比对其屈服机制和结构的抗倒塌能力具有较显著的影响。

关键词：纤维梁分层壳有效翼缘宽度梁柱等效相对线刚度比

基于OpenSees的高层建筑弹塑性分析平台开发及技术研究

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结构工程师 2019年第1期35卷 76-82页

作者：尤涛季静韩小雷华南理工大学高层建筑结构研究所广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

针对OpenSees建模困难,无可视化界面,难以用于大尺度结构整体分析的问题,使用.NET框架开发了面向高层建筑结构进行弹塑性分析的前后处理平台,能够快速建模,并具有完善的可视化后处理。嵌入了非线性分层壳单元以模拟高层建筑中的剪力墙单... 详细信息

针对OpenSees建模困难,无可视化界面,难以用于大尺度结构整体分析的问题,使用.NET框架开发了面向高层建筑结构进行弹塑性分析的前后处理平台,能够快速建模,并具有完善的可视化后处理。嵌入了非线性分层壳单元以模拟高层建筑中的剪力墙单元,并通过一12层框架-剪力墙算例验证了该平台下OpenSees对带剪力墙高层结构进行整体弹塑性分析的可靠性和可行性。对三个采用不同分层壳单元划分方案的模型进行分析对比,结果表明壳单元尺寸取为500 mm时能够同时保证精度和计算效率。

关键词：高层建筑结构弹塑性分析分层壳剪力墙

高层建筑结构减震分析的静动力实用分析法及其应用

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工程抗震与加固改造 2010年第3期32卷 11-17,23页

作者：李爱群黄瑞新张志强赵耕文东南大学土木工程学院混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210018

以四川成都某高层剪力墙结构为工程背景,采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对该结构进行了粘滞阻尼消能减震分析。根据该结构的三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层... 详细信息

以四川成都某高层剪力墙结构为工程背景,采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对该结构进行了粘滞阻尼消能减震分析。根据该结构的三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性粘滞流体阻尼器对高层剪力墙结构地震响应的振动控制效果。结果表明,采用静动力分析法可以评估剪力墙结构的整体弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。

关键词：分层壳层模型弯剪型层模型静动力分析法高层剪力墙结构减震设计

基于不同剪力墙模拟单元的框剪结构Pushover分析

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工程抗震与加固改造 2014年第5期36卷 8-14页

作者：吴礼华程绍革史铁花王子寒景晓昆中国建筑科学研究院北京100013 河北工业大学土木工程学院天津300401

全面系统地介绍了Pushover分析法,并着重介绍了3种不同的剪力墙模拟单元(模拟框架、等效柱及分层壳);通过框剪结构的一个工程算例,对3种模型分别进行Pushover分析。结果表明,这3种模型能从不同角度反映出框剪结构的抗震性能。

关键词：模拟框架等效柱分层壳框剪结构 Pushover分析

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PE-ECC构件试验研究与有限元分析

PE-ECC构件试验研究与有限元分析

作者：徐亚飞湖南大学

学位级别：硕士

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)是美国密歇根大学的Victor C.Li基于微观力学与断裂力学原理,经优化设计而提出的一种新型工程水泥基复合材料。本文在已有研究的基础上,将聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-E... 详细信息

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)是美国密歇根大学的Victor C.Li基于微观力学与断裂力学原理,经优化设计而提出的一种新型工程水泥基复合材料。本文在已有研究的基础上,将聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)应用于短梁及剪力墙构件中,以发挥其高抗裂能力、高抗压强度和高延性,以及抗拉应变硬化和多缝开裂特性。本文采用试验研究与有限元数值分析相结合的方法,对采用PE-ECC材料浇筑的短梁及底部塑性铰区采用高阻尼PE-ECC材料浇筑的剪力墙进行了分析研究,本文的主要研究内容如下:(1)运用ABAQUS程序及拉-压杆理论对PE-ECC短梁及C60级混凝土短梁进行抗剪承载力分析,结果表明:有限元分析及拉-压杆理论得到的承载力均与试验结果吻合良好;将PE-ECC材料应用于短梁,可以显著提高短梁的抗剪承载力,随着剪跨比的增大,短梁的抗剪承载力降低很快;随着配箍率的增大,当剪跨比较小时抗剪承载力增加较少,当剪跨比较大时抗剪承载力增加较多。(2)对部分高阻尼PE-ECC暗支撑剪力墙进行低周反复荷载试验,并与普通高阻尼混凝土暗支撑剪力墙对比,结果表明:部分高阻尼PE-ECC暗支撑剪力墙具有更高的开裂承载力、屈服承载力、峰值承载力,具有更高的耗能能力及后期刚度,在较高的轴压比下仍具有较高的延性。(3)运用MSC.MARC程序中的分层壳单元对剪力墙进行模拟分析,结果表明:模拟滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好;随着轴圧比的增大,剪力墙构件的承载力显著提高,但相应的延性下降也较快;暗柱纵筋配率的增大,可以有效提高剪力墙构件的承载能力,改善滞回环的捏拢效应,但延性有所降低;暗支撑配筋率的增加能提高剪力墙构件的承载能力但幅度较小,但能有效提高剪力墙构件的延性。

关键词： PE-ECC 短梁 ABAQUS 拉-压杆理论剪力墙 MSC.MARC 分层壳

填充墙钢筋混凝土框架结构抗震性能弹塑性分析

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填充墙钢筋混凝土框架结构抗震性能弹塑性分析

作者：陈浩南昌大学

学位级别：硕士

中国现行钢筋混凝土框架结构基本采用的是纯框架的设计方法,对填充墙刚度和承载力贡献及楼板钢筋对梁承载力贡献的考虑很不合理,这成为实际震害中结构普遍未能出现“强柱弱梁”破坏机制的主要因素。同时中国现行的抗震设计采用“三水准... 详细信息

中国现行钢筋混凝土框架结构基本采用的是纯框架的设计方法,对填充墙刚度和承载力贡献及楼板钢筋对梁承载力贡献的考虑很不合理,这成为实际震害中结构普遍未能出现“强柱弱梁”破坏机制的主要因素。同时中国现行的抗震设计采用“三水准”设防目标,但对“中震可修”对应的的层间位移角限值并未作出具体规定。针对以上我国现行钢筋混凝土框架结构设计方法的不完善之处,本文进行相关的研究工作如下：分析整理填充墙、楼板对框架结构抗震性能影响的试验和理论研究成果,建立合理的考虑填充墙影响的框架结构有限元分析模型,基于SAP2000V15.1.1从不同抗震设防烈度、填充墙填充率的变化、无墙薄弱层的位置、填充墙的厚度、填充墙的材料等多个角度进行多遇地震振型分解反应谱分析、设防地震和罕遇地震下弹塑性动力时程分析,研究填充墙对钢筋混凝土框架结构的刚度和承载力贡献,并与中国现行抗震设计方法对比分析,提出了中国规范钢筋混凝土框架结构采用的自振周期折减系数的修正取值及其他一些有利的建议。利用SAP2000V15.1.1中的非线性分层壳单元真实模拟楼板建立框架模型进行静力弹塑性分析,从梁板形式、梁高、梁跨、板厚、梁净距等多个角度来分析楼板钢筋参与梁抗负弯矩受拉的规律,定量分析楼板参与梁负弯矩端抗弯受拉翼缘计算宽度,得出了本文建议的受拉翼缘计算宽度的取值;提出对应于“中震可修”变形验算的层间位移角限值,完善了中国规范钢筋混凝土框架结构“三水准”抗震性能设防目标的量化指标;对各抗震设防烈度组考虑填充墙、楼板的实际框架结构和传统设计方法的纯框架结构进行Pushover分析,对比其在多遇、设防、罕遇地震下的抗震性能及罕遇地震下的抗倒塌能力储备,得出一些有益结论。最后本文提出综合考虑填充墙和楼板对钢筋混凝土框架结构实际作用的修正的抗震设计方法,并与规范现行方法的设计配筋进行比较,通过Pushover分析验证了本文修正的抗震设计方法满足抗震性能要求及本文提出的“中震可修”变形验算采用的层间位移角限值的可行性。

关键词：框架结构填充墙楼板有限元等效斜撑分层壳抗震设计中震可修抗倒塌能力

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现浇混凝土空心楼盖竖向受力试验研究

现浇混凝土空心楼盖竖向受力试验研究

作者：吴彬湖南科技大学

学位级别：硕士

现浇混凝土空心楼盖是一种新型的结构体系,它是由双向密肋发展而来的一种无梁楼盖结构,具有着适用大跨度,自重轻,成本低,材料消耗少,楼底面平整,利于装饰工程的优点。与传统肋梁楼盖相比,其受弯刚度大,当竖向荷载作用下与相邻构件协调... 详细信息

现浇混凝土空心楼盖是一种新型的结构体系,它是由双向密肋发展而来的一种无梁楼盖结构,具有着适用大跨度,自重轻,成本低,材料消耗少,楼底面平整,利于装饰工程的优点。与传统肋梁楼盖相比,其受弯刚度大,当竖向荷载作用下与相邻构件协调变形及受力性能较为复杂的问题。为此,论文通过现场水箱加载试验和数值分析,对空心楼盖竖向受力机理展开一系列的研究,取得以下研究成果:(1)相邻2跨的空心楼板-宽扁梁现场水箱加载试验研究结果表明,在宽扁梁线刚度比与每米宽空心楼板线刚度比为2.0时,宽扁梁对空心楼板无法形成有效约束,裂缝和挠度明显呈单向板的受力特点,可按单向板进行设计。(2)空心楼板-剪力墙现场水箱加载试验结果表明,剪力墙与空心楼板同厚度条件下,剪力墙平面外挠曲变形相对较大,空心楼板端部弯矩对剪力墙平面外受力性能的影响不可忽略。(3)基于分层壳的有限元分析结果表明,当梁板线刚度比值达到8.5时,宽扁梁对空心楼板才起到约束效果,达到单向板受力与双向板受力形式的转变,表明在绝大多数情况下,空心楼板可按单向板进行设计。

关键词：混凝土空心楼盖宽扁梁剪力墙分层壳结构协调变形

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核电厂厂房结构地震反应分析

核电厂厂房结构地震反应分析

作者：杜晶中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

近二十年间,由于改善能源结构和转变经济增长模式的需求,我国制定了大力发展核电的方针,在沿海各省建设多个核电站机组。但是以福岛核电站泄露为代表的历次核安全事故表明,核电厂抗震设计在核安全问题中至关重要。燃料厂房和安全厂房是... 详细信息

近二十年间,由于改善能源结构和转变经济增长模式的需求,我国制定了大力发展核电的方针,在沿海各省建设多个核电站机组。但是以福岛核电站泄露为代表的历次核安全事故表明,核电厂抗震设计在核安全问题中至关重要。燃料厂房和安全厂房是与核安全直接相关的Ⅰ类物项,通常为钢筋混凝土结构,以剪力墙结构为主,存在少量框架,环绕在安全壳周围,结构形式较为复杂,且具有大空间、开洞多等不利于抗震的特点。燃料厂房和安全厂房具有重要的核安全职能,在地震作用下,能否保持结构完好且功能正常,对整个核电厂的安全十分重要,为此,本文针对典型的核电厂燃料厂房和安全厂房结构进行有限元模拟,旨在分析燃料厂房和安全厂房的振动特性、线性与非线性情形下的地震响应,从而为相关厂房结构的抗震设计提供依据。主要研究内容和结论如下:1、建立基于板壳单元的厂房结构弹性分析模型,通过模态分析研究其自振特性。分析结果表明厂房结构的前3阶振型体现为整体平动,从第4阶振型开始出现整体扭转,第8阶开始产生较多局部振型,抗震计算时需试算更多的振型个数,使结构在水平方向上累计质量参与系数达到90%以上;X、Y方向的自振周期和质量参与系数比较接近,说明厂房结构两个水平方向刚度总体比较均匀;模态分析所得自振周期为0.4s,与经验公式比较接近,因此此类厂房结构在设计初期,自振周期可通过高层剪力墙结构自振周期公式进行估算;2、采取谱分析和时程分析的方法分别对弹性阶段厂房结构进行三方向地震动输入,得出其在设计运行安全地震动下的位移响应与加速度响应,并给出各楼层地震作用效应值作为设备地震反应分析的参数估计。位移分析结果表明,在水平方向峰值加速度为0.15g反应谱与时程输入下,结构体系最大层间位移角仅为1/1156,仍处于弹性阶段,结构可保证安全运行。楼层谱分析结果表明,楼层加速度在结构自振周期附近有显著放大效应,在更高频段与低频段衰减较快,因此楼层设备应注意避免与结构自振频率相近;3、尝试采用分层壳单元建立剪力墙弹塑性模型,通过两个算例比较分析模型与试验模型的骨架曲线与对应位移下应力状态,验证了分析模型的可行性。在此基础上,对基于分层壳单元建立的厂房结构输入以我国现有核电厂抗震设计规范设计谱为目标谱所拟合的三向人工地震动,结果表明,在遭受加速度峰值为0.3g,即1.5倍于核电厂极限安全设计地震动时,燃料厂房和安全厂房均进入弱非线性阶段,最大层间位移角为1/549,约为我国抗震设计规范所规定剪力墙结构极限弹塑性位移角的21.8%,整个结构体系只发生轻微破坏。对结构进行Pushover分析,结果表明,厂房结构表现出较好的延性,结构屈服时基底剪力远大于非线性时程分析中基底剪力最大值,在极限安全地震动下具有较大的抗震安全储备。

关键词：燃料厂房和安全厂房剪力墙地震反应分层壳

高层大跨度现浇空心楼盖受力机理及抗震性能研究

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高层大跨度现浇空心楼盖受力机理及抗震性能研究

作者：李强湖南科技大学

学位级别：硕士

大跨度现浇混凝土空心楼盖是一种新型的结构体系,它是由双向密肋发展而来的一种无梁楼盖结构。由于采用了宽扁梁构件,这种结构能有效的降低层高,增加使用面积。同时,空心楼盖还具有降低自重,减少地震作用等良好的力学性能,是一种集力学... 详细信息

大跨度现浇混凝土空心楼盖是一种新型的结构体系,它是由双向密肋发展而来的一种无梁楼盖结构。由于采用了宽扁梁构件,这种结构能有效的降低层高,增加使用面积。同时,空心楼盖还具有降低自重,减少地震作用等良好的力学性能,是一种集力学性能和使用功能相对全面的结构形式,有着良好的推广应用价值。当前,国内外关于此结构体系的研究主要集中在单块空心楼盖抗弯、抗剪受力性能的试验和理论研究,而对于考虑宽扁梁约束效应的多块板整体受力性能的研究和大跨度空心楼盖应用于高层建筑中的抗震研究相对较少。为此,本文通过现场试验和数值模拟,对大跨度空心楼盖竖向受力机理和大震作用下的抗震性能展开研究,取得以下研究成果:(1)现场竖向加载试验结果表明,带宽扁暗梁的大跨度空心楼盖能满足现行规范对楼板正常使用极限状态对挠度和裂缝宽度的要求。同时,由于宽扁梁高度不够,未能实现对空心板的有效约束,使得2块板的竖向变形曲线呈现单块板的特征。(2)基于“空心层”分层壳单元的大跨度空心楼盖有限元分析表结果表明,增加梁高度能有效地提高宽扁梁对周边空心楼盖的约束作用,并根据筒芯空心楼盖的截面形状特征及应力分布情况,提出了筒芯式空心楼盖的裂缝计算方法,其计算结果与试验结果吻合良好。(3)反应谱分析结果表明,宽扁梁空心楼盖结构由于层高比普通肋梁楼盖结构低,层刚度大,弹性变形小,更容易满足变形要求;宽扁梁空心楼盖结构的扭转周期占比较大,建议增加内筒尺寸或加大框架边梁刚度的方法以提高整体结构的抗扭刚度。125gal弹塑性分析结果表明,普通肋梁楼盖结构与宽扁梁空心楼盖结构的楼面钢筋应力最大值分别为8.4MPa、188.0MPa,宽扁梁空心楼盖钢筋应力明显大于普通肋梁楼盖钢筋的应力,空心板上钢筋应力分布范围也大于普通肋梁楼盖,说明宽扁梁空心楼盖结构中楼板钢筋的参与作用明显大于普通肋梁楼盖结构。(4)罕遇地震作用下增量动力弹塑性时程分析(IDA)结果表明,随着地震作用的加大,宽扁梁空心楼盖结构的刚度退化较普通肋梁楼盖结构明显,损伤加剧,阻尼增大,周期延长,结构顶点位移反应较弹性阶段滞后明显,耗能能力较强。从2种结构在不同地震作用下首层上表面钢筋应力云图得知,宽扁梁空心楼盖相对于普通肋梁楼盖的损伤程度更深、损伤范围更广,耗能能力更加优越。但是,由于宽扁梁的刚度不足,无法对楼板形成有效的约束,楼板受力性能呈现剪力墙与框架边梁间对边导荷的特点。宽扁梁空心楼盖结构外剪力墙钢筋应力在各楼层楼面处较普通肋梁楼盖结构集中严重,表明此类结构对剪力墙平面外受力性能要求较高,应予以高度重视,建议提高宽扁梁空心楼盖处外剪力墙的纵向配筋率或增设暗柱和暗梁保证其剪力墙平面外性能。

关键词：空心楼盖宽扁梁抗震性能分层壳增量动力弹塑性时程分析