加设边梁板柱结构的受力机理与动力响应分析

发布时间：2020-04-29 20:01

【摘要】：板柱结构是现代建筑中一种重要的结构形式。其具有结构层高低,空间布置灵活等优势。而因板柱节点受力机理复杂且呈脆性破坏,结构侧向刚度小等特点限制了板柱结构的推广使用。对板柱结构加设边梁可有效改善其整体受力性能,提高结构刚度。本文采用理论分析和数值模拟的方法,建立基于梁壳单元的空间有限元模型,分别对有边梁与无边梁板柱结构在竖向荷载与水平地震荷载作用下进行对比计算,总结了两种板柱结构在柱截面边长、柱距、板厚、边梁尺寸、层数等影响因素下内力与位移的规律,分析了规律产生的内在原因。论文主要内容如下:(1)对板柱结构的梁板柱三部分构件进行受力与变形分析,并且分析了构件各自刚度对于结构整体刚度的影响以及作用。(2)建立基于梁壳单元的空间分析模型,对在竖向荷载下的有边梁和无边梁板柱结构,依据不同的柱距、边梁尺寸、柱截面尺寸及板厚进行了对比计算,分析了结构的内力与位移的变化规律,以及边梁在不同变量因素下对板柱结构的影响作用,并且进行了机理分析,同时对板挠度变化率与变量的关系进行了函数拟合,分析了各因素对边梁作用的影响程度。(3)进行地震反应谱分析,依据不同的柱距、边梁尺寸、柱截面尺寸、板厚及层数对其进行对比计算,分析总结了结构各自的固有属性、位移及内力的变化规律,以及边梁在不同变量因素下对板柱结构的影响作用,并进行机理分析,同时对顶点侧移变化率与变量的关系进行了函数拟合,分析了各因素对边梁作用的影响程度。
【图文】：

无边梁与有边梁板柱结构中板的受力不同板的边缘支撑条件发生改变，使得板变形减小，相弯刚度。由结构力学可知，等代框架中等代梁的抗受侧向力作用时等代梁承受更多的内力，相应的柱承.1 可以看出，结构侧移是由于等代柱与等代梁的共同学中求解结构位移的理论可知，结构的顶点侧移与反比。因此可知在水平侧向力的作用下，结构顶点侧。性理论及受力分析曲线方程学，可得梁的挠曲线近似微分方程 EIMxw ''

西安建筑科技大学硕士学位论文考虑混凝土开裂后的受力情况，因此将混凝土与钢筋可以看作是共同承受荷载，共同变形，且钢筋在整个板柱结构中所占面积很小，因此模型将两种材料视为整体并进行计算。总之，结合 shell181 和 beam188 单元及本文所假设的荷载与受力情况是可以对板柱结构在线弹性范围内受力性能的变化趋势做出较为准确的描述。3.3 建模思路与分组3.3.1 建模思路本章研究在竖向荷载和自重作用下的板柱结构，在板面施加均布面荷载，不考虑侧向荷载的作用。在建模时选取了层数为 1 层，跨数为 2×2（在第二章中说明）的板柱结构进行计算，着重考察在竖向荷载作用下，，板的挠度分布情况和边梁的弯矩值。所建模型如图 3.2 所示：
【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】：2018
【分类号】：TU398.9

【参考文献】

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本文编号：2644944