方钢管混凝土框架—单侧开洞薄钢板剪力墙的滞回性能及设计方法研究
本文选题:方钢管混凝土框架 切入点:单侧开洞 出处:《西安建筑科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:对新型抗侧力构件—方钢管混凝土框架-单侧开洞薄钢板剪力墙(CSF-SPWO)进行了较为系统的有限元与理论分析,研究了其在往复荷载作用下的滞回性能和设计方法。研究内容和成果如下: (1)对CSF-SPWO进行了滞回性能的参数变化分析,得到了滞回曲线和骨架曲线,分析了承载力、滞回环面积、能量耗散系数、刚度等指标。结果表明:边框柱截面类型、板高厚比、开洞率、柱抗弯刚度会显著影响滞回性能,轴压比影响较小。 (2)对CSF-SPWO边框钢管混凝土柱加劲构造措施进行了研究,对比分析了T形钢加劲、全贯通式加劲对滞回性能的影响。结果表明:设置加劲对于加强钢管对混凝土的约束,改善柱壁受力,增大CSF-SPWO耗能能力等方面效果显著。 (3)对CSF-SPWO钢板墙侧边加劲构造措施进行了研究,对比分析了加劲、不加劲、刚接、铰接等四种方式对滞回性能的影响,提出了侧边加劲构件截面计算公式。结果表明:加劲构件铰接连接CSF-SPWO滞回性能最好,公式与有限元计算结果基本吻合。 (4)对CSF-SPWO水平承载力进行了理论计算,对梁端剪力计算公式进行了修正,针对CSF-SPWO的受力特征,通过大量有限元计算,提出了CSF-SPWO整体承载力等效计算方法。结果表明:水平承载力计算公式和剪力计算公式与有限元结果基本吻合,CSF-SPWO承载力等效计算方法简化了设计流程,为不开洞钢板墙研究成果应用于开洞钢板墙奠定了基础。
[Abstract]:In this paper, the finite element and theoretical analysis of CSF-SPWOO, a new type of lateral force resistant member, is carried out, which is composed of concrete-filled square steel tube frame and thin steel plate shear wall with one side opening. The hysteretic performance and design method under reciprocating load are studied. The research contents and results are as follows:. 1) the hysteretic properties of CSF-SPWO are analyzed, the hysteretic curve and skeleton curve are obtained, the bearing capacity, the area of hysteresis loop, the energy dissipation coefficient, the stiffness and so on are analyzed. The results show that the cross section type of frame column, the ratio of plate height to thickness, etc. The bending stiffness of the column has a significant effect on the hysteretic performance, but the axial compression ratio has a little effect on the hole opening rate. In this paper, the stiffening measures of CSF-SPWO frame CFST columns are studied, and the effects of T-steel stiffening and full-through stiffening on hysteretic properties are compared and analyzed. The results show that stiffening can strengthen the constraint of steel tubes on concrete. The effect of improving the force on the column wall and increasing the energy dissipation capacity of CSF-SPWO is remarkable. In this paper, the influence of stiffening, unstiffening, rigid connection and hinge connection on hysteretic performance of CSF-SPWO steel plate wall is studied, and the effects of stiffening, unstiffening, rigid connection and hinge connection on hysteretic performance are compared and analyzed. The results show that the hysteretic performance of hinged CSF-SPWO of stiffened members is the best, and the formula is in good agreement with the results of finite element calculation. (4) the horizontal bearing capacity of CSF-SPWO is calculated theoretically, and the formula of shear force at the end of beam is modified. According to the stress characteristics of CSF-SPWO, a large number of finite element calculations are carried out. The equivalent calculation method of CSF-SPWO integral bearing capacity is put forward. The results show that the calculation formula of horizontal bearing capacity and the formula of shear force are in good agreement with the results of finite element method, and the equivalent calculation method of the bearing capacity of CSF-SPWO simplifies the design flow. It lays a foundation for the application of the research results of the steel plate wall without opening hole to the open hole steel plate wall.
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU398.9
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本文编号:1603083
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