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建筑结构学报 2018年第10期39卷 164-173页

作者：肖从真邓飞中国建筑科学研究院北京100013 清华大学土木工程系北京100084

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度... 详细信息

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度作用下的弹塑性分析,计算各连梁的实际抗弯刚度折减系数,并利用该系数对结构进行二次设计。通过对比罕遇地震下结构弹塑性性能,发现二次设计后,结构的最大基底剪力和最大层间位移角均有所减小,且剪力墙的损伤程度得到改善,而二次设计对结构的配筋量无显著影响。其次,探究连梁抗弯刚度折减系数初始值对设计结果的影响。计算表明,当连梁抗弯刚度折减系数初始值分别为0. 7、0. 6和0. 5时,经过设防烈度地震作用下的弹塑性分析,各连梁抗弯刚度折减系数的计算值相差较小,二次设计后的配筋量亦较为接近,说明该设计方法受连梁抗弯刚度折减系数初始值的影响较小。最后,研究了改进的预设屈服模式设计方法的迭代收敛性,结果表明,连梁抗弯刚度折减系数的计算值随着迭代设计次数的增加而逐渐收敛于一系列稳定的值,并且该值与连梁抗弯刚度折减系数的初始值无关。通过计算发现,迭代设计的收敛性较快,一般进行两次迭代即可使连梁抗弯刚度折减系数的取值趋于稳定。

关键词：框架-核心筒结构连梁预设屈服模式抗弯刚度折减系数二次设计

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钢筋混凝土异形柱抗弯刚度折减系数研究

钢筋混凝土异形柱抗弯刚度折减系数研究

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作者：罗鹏飞河北农业大学

学位级别：硕士

异形柱一般是指截面为T、L、十和Z形的钢筋混凝土柱。异形柱框架结构是我国建筑工程结构领域内一种特有的结构形式,这种结构室内不突棱角、建筑内部美观、结构自重轻、房间有效利用面积增加,特别适用于城市的多层及小高层住宅建筑。钢... 详细信息

异形柱一般是指截面为T、L、十和Z形的钢筋混凝土柱。异形柱框架结构是我国建筑工程结构领域内一种特有的结构形式,这种结构室内不突棱角、建筑内部美观、结构自重轻、房间有效利用面积增加,特别适用于城市的多层及小高层住宅建筑。钢筋混凝土异形柱结构体系在我国居住建筑中的应用越来越广泛。美国混凝土结构设计规范(ACI318-08)和加拿大混凝土结构设计规范(CSA-A23.3-04)采用折减刚度法来考虑钢筋混凝土结构的非线性特征。我国混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)也将折减刚度法作为在需要时的一种考虑二阶效应的补充方法纳入,其中构件刚度折减系数取值为:对梁类构件刚度取0.41,柱类构件取0.6 Ec I ,剪力墙类构件取0.45 Ec I (不区分剪力墙是否开裂)。但我国混凝土异形柱结构设计规范仍用偏心距增大系数法来考虑钢筋混凝土异形柱的非线性特征。本文采用数值积分法,运用FORTRAN语言编制了钢筋混凝土异形截面双向压弯柱截面非线性全过程分析程序( M -Φ程序)。在此基础之上,采用数值积分法编制了荷载—位移程序( P -Δ程序)并根据已有的试验结果对其进行了验证。理论计算值与试验实测值的比较表明,两者吻合较好,说明了编制的程序安全可靠,可以用于异形截面柱的分析。此外,还在异形柱截面非线性全过程分析程序的基础之上,采用数值积分法编制了计算抗弯刚度折减系数的程序( m -α程序)。本文通过编制的M -Φ程序和m -α程序,分析了三种截面形式的不等肢T形截面柱、等肢T形截面柱在荷载角为90°和荷载角为270°,和等肢十字形截面柱在荷载角为0°(90°、180°、270°)和荷载角为45°(135°、225°、315°),以及不等肢十字形截面柱在荷载角为0°(180°)和荷载角为90°(270°)时,混凝土强度等级、轴压比、配筋率、长细比、肢厚、箍筋间距、混凝土保护层厚度对抗弯刚度折减系数的影响规律。通过计算分析可知:荷载角对抗弯刚度折减系数有影响;混凝土强度等级提高、配筋率增加,抗弯刚度折减系数增大;轴压比、长细比增加,抗弯刚度折减系数减小;肢厚、箍筋间距、混凝土保护层厚度的变化,对抗弯刚度折减系数的影响不大。最后,提出考虑材料非线性和几何非线性特征的钢筋混凝土异形柱抗弯刚度折减的建议系数。

关键词：异形柱材料非线性二阶效应抗弯刚度折减系数

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异形截面短肢剪力墙剪滞效应有限元分析

异形截面短肢剪力墙剪滞效应有限元分析

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作者：罗时磊西安建筑科技大学

学位级别：硕士

短肢剪力墙结构体系的发展源自使用功能的要求和概念设计思想的创造性应用，作为一种新型的高层建筑结构体系，其在结构性能方面既具有框架和剪力墙结构的双重特点，又有区别于框架和剪力墙的许多新特点。目前，国内外... 详细信息

短肢剪力墙结构体系的发展源自使用功能的要求和概念设计思想的创造性应用，作为一种新型的高层建筑结构体系，其在结构性能方面既具有框架和剪力墙结构的双重特点，又有区别于框架和剪力墙的许多新特点。目前，国内外对该种结构体系的理论及试验研究仍主要以结构整体性能分析为主，在构件水平上所作的研究工作较少。论文认为，该种结构体系的力学表现归根到底是由于采用了异形截面短肢剪力墙这种新型的抗侧力构件。论文采用平板壳元建立了短肢剪力墙空间分析有限元模型，推导了单元刚度矩阵，研制了有限单元法计算程序，经计算，给出了T形、L形、十形三种截面短肢剪力墙截面正应力、剪应力分布的详细图像，概括介绍了构件的变形状况，对短肢剪力墙截面应力分布规律和机理进行了深入细致的探讨，揭示了短肢剪力墙中剪滞效应存在的范围、产生条件、影响因素等。在此基础上，论文进一步研究了剪滞效应对短肢剪力墙工作性能的影响。在对截面应力分布进行合理等效后，计算了T形、L形截面短肢剪力墙的翼板有效宽度。借助一个力学模型，论文将影响构件侧移的弯曲变形、剪切变形、剪滞效应三个因素分离开，分析了剪滞效应对构件抗侧性能的影响，并将该影响计入了短肢剪力墙理论抗弯刚度的折减系数，经折减的短肢剪力墙等效抗弯刚度内在包含剪滞效应的影响，可方便地用于结构的计算实际。论文采用的加载方式接近构件的工作实际，主要结论具有一定的理论和实践意义，数值分析成果可取代或部分取代构件的试验研究。

关键词：短肢剪力墙剪滞效应有限元法翼板有效宽度抗弯刚度折减系数

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