加腋梁式框支短肢剪力墙结构整体分析

发布时间：2017-06-24 00:01

  本文关键词：加腋梁式框支短肢剪力墙结构整体分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文基于钟树生团队的实验和分析,利用ABAQUS对框支短肢剪力墙整体结构进行非线性有限元分析,拟得到加腋角度和转换梁高度对框支短肢剪力墙结构的抗震性能的影响。本文分为两部分,静力分析阶段中利用ABAQUS对一两层两跨的框支短肢剪力墙结构进行竖向拟静力分析和水平低周反复拟静力分析,将本文分析结果与之前团队在子结构中的实验和模拟结果进行对比分析,验证了ABAQUS数值分析的有效性;动力时程分析中对一简化的九层两跨的框支短肢剪力墙结构进行单向地震时程分析,由动力时程分析结果论证了团队对框支短肢剪力墙结构的子结构进行的一系列拟静力分析结果在整体结构的分析中同样适用。本文在对不同模型的整体地震时程分析中,得到了使转换结构结构具有较好的抗震性能的加腋角度和转换梁高度取值。文中通过对结构在两条地震波作用下的地震层位移、层间位移角、混凝土局部受拉受压损伤和等效刚度等的分析,得出加腋梁式框支短肢剪力墙结构整体地震时程分析中结构的最优加腋角度和转换梁的合理跨高比。1)结构经合理的设计,加腋梁式框支短肢剪力墙结构有较好的延性和破坏模式。2)增大加腋角度和转换梁高度后,框支短肢剪力墙结构在受到竖向荷载时,节点受力的情况得到改善,墙肢底部的受力更加均匀。3)在水平低周荷载下,加腋角度大于等于30°、转换梁跨高比在6~8时结构有较好的延性、刚度和强度。4)结构在7度设防地震和罕遇地震的作用下,加腋角度大于等于30°、转换梁跨高比取6~8时,结构转换层的局部损伤和层间位移角都在合理的范围内,并对加腋梁式框支短肢剪力墙结构的抗震性能有较大的提升。
【关键词】：加腋梁式框支短肢剪力墙 加腋角度 抗震性能 ABAQUS 有限元分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 概述9
• 1.2 框支短肢剪力墙转换结构简介9-13
• 1.2.1 短肢剪力墙的定义和受力特点9-10
• 1.2.2 框支短肢剪力墙的受力特点10-11
• 1.2.3 框支短肢剪力墙结构研究现状11-12
• 1.2.4 本文研究问题的提出12
• 1.2.5 抗震概念的定义和发展12-13
• 1.3 本文的研究背景和思路13-14
• 1.3.1 本文的研究背景13-14
• 1.4 本文的研究方法概述14-17
• 1.4.1 结构工程研究方法简介14-15
• 1.4.2 本文研究思路简介15-17
• 2 ABAQUS有限元非线性分析简介17-25
• 2.1 混凝土本构模型的选择17-21
• 2.1.1 混凝土塑性损伤模型17-20
• 2.1.2 混凝土塑性损伤屈服函数20
• 2.1.3 混凝土塑性损伤模型对于钢筋的处理20-21
• 2.2 混凝土的本构模型21-22
• 2.2.1 混凝土拉伸应力—应变关系21
• 2.2.2 混凝土受压应力—应变关系21-22
• 2.3 混凝土的损伤因子22-23
• 2.4 混凝土塑性损伤模型其它参数定义23-24
• 2.5 钢筋本构关系24-25
• 3 竖向荷载静力分析25-37
• 3.1 ABAQUS建模简介25-28
• 3.1.1 模型尺寸25-26
• 3.1.2 模型中本构关系26-27
• 3.1.3 其他参数设置27-28
• 3.2.整体模型模拟结果28-33
• 3.2.1 受拉损伤分析28-29
• 3.2.2 受压损伤分析29-30
• 3.2.3 钢筋屈服分析30-31
• 3.2.4 裂缝分析31-32
• 3.2.5 不同加腋角度的竖向承载力对比分析32-33
• 3.3 实验结果的破坏形式对比33-35
• 3.3.1 实验概况33-34
• 3.3.2 实验结果分析34-35
• 3.4 本章小节35-37
• 4 加腋梁式转换结构拟静力分析37-49
• 4.1 加腋转换结构ABAQUS模型的建立37-38
• 4.1.1 模型尺寸37
• 4.1.2 模型参数设置37-38
• 4.2 模拟结果分析38-46
• 4.2.1 不同加腋角度的滞回曲线分析38-40
• 4.2.2 不同转换梁的滞回曲线分析40-41
• 4.2.3 结构骨架曲线41-43
• 4.2.4 结构刚度退化分析43-45
• 4.2.5 结构破坏模式分析45-46
• 4.3 本章小节46-49
• 5 整体结构拟动力分析49-111
• 5.1 地震反应分析方法49-50
• 5.1.1 振型分解反应谱法49
• 5.1.2 Push-over分析法49-50
• 5.1.3 时程分析法50
• 5.2 有限元模型建立50-52
• 5.2.1 模型概况50-51
• 5.2.2 模型材料力学性能51
• 5.2.3 模型自重的简化51-52
• 5.3 结构模态分析52-57
• 5.3.1 模态分析的意义53-54
• 5.3.2 基本力学方程54-55
• 5.3.3 模态分析结果55-57
• 5.4 地震波的选择57-59
• 5.4.1 地震波调幅58-59
• 5.5 设防地震分析59-68
• 5.5.1 结构层位移59-64
• 5.5.2 结构层间位移64-68
• 5.6 罕遇地震分析68-109
• 5.6.1 结构层位移69-75
• 5.6.2 结构层间位移75-80
• 5.6.3 结构加速度时程对比80-85
• 5.6.4 结构损伤分析85-95
• 5.6.5 结构应力应变分析95-106
• 5.6.6 模型等效刚度分析106-109
• 5.7 本章小节109-111
• 6 结论与展望111-113
• 6.1 本文研究结轮111
• 6.2 本文研究的不足和展望111-113
• 致谢113-115
• 参考文献115-119
• 附录119

【参考文献】

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本文编号：476580