网架支座抗震性能的研究
发布时间：2021-04-17 14:02
网架支座是连接上部钢网架与下部钢筋混凝土支撑结构的重要节点,其在地震中受力复杂,在多次震害调查中发现其发生严重破坏。网架结构通常作为震后避难场所使用,而网架支座的破坏为网架结构的继续使用造成了困难。本文通过有限元分析和试验研究方法,对在中、小跨度网架结构中最常使用的平板支座的抗震性能进行研究,给出网架平板支座的受力机制并为抗震设计方法提出理论依据和设计建议。本文以东京工业大学平板支座抗震性能的压-剪试验研究为出发点,首先进行精细化有限元模拟分析,着重研究砂浆层厚度对平板支座抗震性能的影响。分析结果表明,随着砂浆层厚度增加,支座锚栓的破坏形式从剪切破坏转变为弯曲破坏,支座的极限承载力减小;在压-剪受力条件下,支座锚栓均匀受力;平板支座的抗剪承载力由锚栓承担的剪力、摩擦力及锚栓轴力的水平分量组成。在有限元参数分析的基础上提出了压-剪受力状态平板支座的抗剪承载力计算公式,该公式考虑了锚栓在不同砂浆层厚度下的变形,可有效的评估平板支座的抗剪承载力。以我国网架结构实际工程为背景,针对轴压力、支座高度、混凝土边缘距离和钢底板开孔形式等研究参数进行网架平板支座压-弯-剪试验研究,研究平板支座在复杂受...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 网架支座研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 压-剪网架平板支座抗震性能的有限元研究
2.1 试验概况
2.2 有限元模型
2.2.1 模型及单元
2.2.2 荷载及边界条件
2.2.3 材料模型
2.2.4 接触模拟
2.3 有限元模型验证
2.4 参数分析
2.4.1 分析参数
2.4.2 分析结果
2.5 锚栓受力分析
2.6 支座节点抗剪承载力计算
2.6.1 计算模型
2.6.2 抗剪承载力计算公式
2.6.3 理论计算值与有限元结果的比较
2.7 本章小结
3 压-弯-剪网架平板支座抗震性能的试验研究
3.1 试验概况
3.1.1 试件设计
3.1.2 试件加工
3.1.3 试件材性
3.1.4 加载方案
3.1.5 量测方案
3.1.6 采集数据处理
3.2 试验结果
3.2.1 试验现象及破坏模式
3.2.2 滞回曲线
3.2.3 承载力与变形能力
3.3 参数分析
3.3.1 竖向压力
3.3.2 支座高度的影响
3.3.3 钢底板开孔形式的影响
3.3.4 混凝土边距的影响
3.4 本章小结
4 底板开长孔网架平板支座抗震性能的试验研究
4.1 试验概况
4.1.1 试件设计
4.1.2 试件材性
4.1.3 加载方案
4.1.4 量测方案
4.2 试验结果
4.2.1 试验现象
4.2.2 滞回曲线
4.2.3 承载力与变形能力
4.3 锚栓受力分析
4.4 本章小结
5 网架平板支座受力机理及承载力计算方法
5.1 压-剪受力状态
5.2 压-弯-剪受力状态
5.2.1 受力机理
5.2.2 极限承载力计算方法
5.3 极限承载力计算结果
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要工作与结论
6.2 研究展望
参考文献
附录A 主要符号及含义
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究[J]. 丁北斗,吕恒林,李贤,周列武. 振动与冲击. 2015(23)
[2]3·11大地震中大空间结构破坏主因及加固对策[J]. 张瑞甫,曹淼,唐和生,谢丽宇,薛松涛. 结构工程师. 2015(02)
[3]多点激励下大跨度网架结构的地震反应分析[J]. 赵歆冬,尚慧洁. 广西大学学报(自然科学版). 2015(01)
[4]一种新型单向滑动网架支座有限元模拟及试验研究[J]. 朱正浩,杜文风,刘智健. 建筑结构. 2015(03)
[5]考虑下部柱支承四角锥网架结构动力响应分析[J]. 孙梦涵,范峰,支旭东,孔德文. 土木工程学报. 2014(12)
[6]椭圆型螺栓孔网架支座节点受力性能研究[J]. 邢占清,何远营,王孟鸿. 北京建筑工程学院学报. 2013(04)
[7]中国空间结构三十年抗震研究的发展和展望[J]. 薛素铎,张毅刚,曹资,李雄彦. 工业建筑. 2013(06)
[8]ABAQUS中混凝土本构模型用于模拟结构静力行为的比较研究[J]. 聂建国,王宇航. 工程力学. 2013(04)
[9]新型软钢-滚动隔震支座在网架结构中的应用初探[J]. 李雄彦,解朋,张萌,薛素铎. 土木工程学报. 2012(S2)
[10]球型钢支座在建筑结构中的应用[J]. 许雅玲,曹加良. 建筑结构. 2012(S1)
硕士论文
[1]巧家县体育馆抗震性能分析及设计[D]. 蒲靖.重庆大学 2014
[2]大跨度钢结构支座受力机理与其灾变行为的模拟方法研究[D]. 王志磊.西安建筑科技大学 2013
[3]空间结构板式橡胶支座抗震性能研究[D]. 何子奇.兰州理工大学 2010
本文编号：3143575
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 网架支座研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 压-剪网架平板支座抗震性能的有限元研究
2.1 试验概况
2.2 有限元模型
2.2.1 模型及单元
2.2.2 荷载及边界条件
2.2.3 材料模型
2.2.4 接触模拟
2.3 有限元模型验证
2.4 参数分析
2.4.1 分析参数
2.4.2 分析结果
2.5 锚栓受力分析
2.6 支座节点抗剪承载力计算
2.6.1 计算模型
2.6.2 抗剪承载力计算公式
2.6.3 理论计算值与有限元结果的比较
2.7 本章小结
3 压-弯-剪网架平板支座抗震性能的试验研究
3.1 试验概况
3.1.1 试件设计
3.1.2 试件加工
3.1.3 试件材性
3.1.4 加载方案
3.1.5 量测方案
3.1.6 采集数据处理
3.2 试验结果
3.2.1 试验现象及破坏模式
3.2.2 滞回曲线
3.2.3 承载力与变形能力
3.3 参数分析
3.3.1 竖向压力
3.3.2 支座高度的影响
3.3.3 钢底板开孔形式的影响
3.3.4 混凝土边距的影响
3.4 本章小结
4 底板开长孔网架平板支座抗震性能的试验研究
4.1 试验概况
4.1.1 试件设计
4.1.2 试件材性
4.1.3 加载方案
4.1.4 量测方案
4.2 试验结果
4.2.1 试验现象
4.2.2 滞回曲线
4.2.3 承载力与变形能力
4.3 锚栓受力分析
4.4 本章小结
5 网架平板支座受力机理及承载力计算方法
5.1 压-剪受力状态
5.2 压-弯-剪受力状态
5.2.1 受力机理
5.2.2 极限承载力计算方法
5.3 极限承载力计算结果
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要工作与结论
6.2 研究展望
参考文献
附录A 主要符号及含义
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究[J]. 丁北斗,吕恒林,李贤,周列武. 振动与冲击. 2015(23)
[2]3·11大地震中大空间结构破坏主因及加固对策[J]. 张瑞甫,曹淼,唐和生,谢丽宇,薛松涛. 结构工程师. 2015(02)
[3]多点激励下大跨度网架结构的地震反应分析[J]. 赵歆冬,尚慧洁. 广西大学学报(自然科学版). 2015(01)
[4]一种新型单向滑动网架支座有限元模拟及试验研究[J]. 朱正浩,杜文风,刘智健. 建筑结构. 2015(03)
[5]考虑下部柱支承四角锥网架结构动力响应分析[J]. 孙梦涵,范峰,支旭东,孔德文. 土木工程学报. 2014(12)
[6]椭圆型螺栓孔网架支座节点受力性能研究[J]. 邢占清,何远营,王孟鸿. 北京建筑工程学院学报. 2013(04)
[7]中国空间结构三十年抗震研究的发展和展望[J]. 薛素铎,张毅刚,曹资,李雄彦. 工业建筑. 2013(06)
[8]ABAQUS中混凝土本构模型用于模拟结构静力行为的比较研究[J]. 聂建国,王宇航. 工程力学. 2013(04)
[9]新型软钢-滚动隔震支座在网架结构中的应用初探[J]. 李雄彦,解朋,张萌,薛素铎. 土木工程学报. 2012(S2)
[10]球型钢支座在建筑结构中的应用[J]. 许雅玲,曹加良. 建筑结构. 2012(S1)
硕士论文
[1]巧家县体育馆抗震性能分析及设计[D]. 蒲靖.重庆大学 2014
[2]大跨度钢结构支座受力机理与其灾变行为的模拟方法研究[D]. 王志磊.西安建筑科技大学 2013
[3]空间结构板式橡胶支座抗震性能研究[D]. 何子奇.兰州理工大学 2010
本文编号：3143575
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