山地剪力墙结构的抗震分析与性能研究

发布时间：2017-09-21 19:50

  本文关键词：山地剪力墙结构的抗震分析与性能研究

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【摘要】：掉层结构是指同一结构单元的底部位于不同标高的场地基面上,并且最高接地点以下按层高设置楼面的结构,是山地建筑结构的典型代表之一,在山地城市中被普遍使用。掉层结构不等高的特殊接地方式,使得结构在竖向有不规则性,导致整体建筑结构的地震响应与常规建筑结构有所不同,其掉层特征及下接地部分与上接地部分结构布置都会对结构的抗震性能的影响产生影响。山地建筑中不同结构形式呈现的受力特点及抗震性能相似但略有差异,目前山地框架结构和框剪结构已有一定的研究成果,但是针对山地剪力墙结构的研究较少,因此,研究山地剪力墙结构的抗震性能是必要的。本文以山地剪力墙结构为研究对象,首先研究了常规结构的抗震模型及分析方法对山地剪力墙结构的适用性。在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能;从掉不同层数、下接地部分与上接地部分不同结构布置方面分析山地剪力墙结构的受力特点;研究得到的主要结论如下:(1)通过验证常规剪力墙结构的简化计算模型和分析方法在山地剪力墙结构中的适用性,得出三维模型横坡向受力时,使用简单伪三维模型做分析计算是不恰当的。(2)对于山地剪力墙结构,下接地部分与上接地部分剪力墙类型不同会形成不同的等效抗弯刚度比,会对结构的抗震性能有较明显的影响。(3)除去掉层部分,对于上接地面以上各楼层,掉层结构相对于常规结构最大的区别是上接地层的剪力分配,上接地层非接地部分承担的剪力很小,而上接地层接地部分承担了很大的剪力,成为整个结构的薄弱部分。(4)掉层数主要影响上接地层剪力分配,掉层数越大,对上接地层的接地部分受力越不利,对于以上各层剪力分配几乎无影响。刚度比对各层的剪力分配均有影响,而且刚度比增大可改善上接地层接地部分承担较多剪力的状况,使得一层两部分受力更加合理。(5)地震作用下,掉层部分楼层与上部结构楼层的层剪力作为结构上下两部现分,分别表现一个独立结构的受力的体征,这与像普通平地结构作为一个整体受力不同。上部结构楼层的层剪力主要受结构整体刚度影响,而掉层部分楼层层剪力受刚度比影响较大。(6)进入弹塑性后,掉层结构上接地层的接地部分的破坏要较常规结构严重的多,掉层数越大,现象越明显,而增大刚度比可减弱这一现象。
【关键词】：山地剪力墙结构 刚度比 抗震性能 弹塑性动力时程分析
【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;TU352.11
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-12
• 1 绪论12-24
• 1.1 前言12-13
• 1.2 研究现状13-16
• 1.2.1 山地结构的研究现状13-15
• 1.2.2 剪力墙结构的研究现状15-16
• 1.3 剪力墙的分类及计算的有关问题16-22
• 1.3.1 剪力墙的分类及变形特征16-19
• 1.3.2 剪力墙的刚度计算19-22
• 1.4 本文研究目的及内容22-24
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究内容22-24
• 2 山地剪力墙结构简化抗震模型建立及合理性研究24-36
• 2.1 掉层结构简化力学模型建立及受力特点分析24-27
• 2.1.1 掉层结构简化力学模型建立24-25
• 2.1.2 掉层结构受力特点及规律25-27
• 2.2 山地剪力墙结构简化抗震模型的合理性研究27-32
• 2.3 单片剪力墙模型的确定32-33
• 2.4 抗震分析方法的确定33-34
• 2.5 分析软件介绍34
• 2.6 小结34-36
• 3 山地剪力墙结构的弹性抗震性能分析36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 算例设计36-39
• 3.2.1 计算方法的确定36
• 3.2.2 计算模型及相关参数36-38
• 3.2.3 掉层结构特殊部位的定义38-39
• 3.3 弹性结果分析39-48
• 3.3.1 结构自振周期分布特征39-40
• 3.3.2 结构层剪力分布规律40-42
• 3.3.3 上下接地部分层剪力分布规律42-46
• 3.3.4 层位移分布规律46
• 3.3.5 层间位移角分布规律46-48
• 3.4 小结48-50
• 4 山地剪力墙结构的弹塑性时程分析50-72
• 4.1 引言50
• 4.2 算例设计50-59
• 4.2.1 分析方法50
• 4.2.2 计算单元介绍50-52
• 4.2.3 材料本构关系52-54
• 4.2.4 材料强度54-56
• 4.2.5 阻尼参数设置56-58
• 4.2.6 选取地震波58-59
• 4.3 PERFORM 3D对山地剪力墙结构的适用性59-60
• 4.4 弹塑性结果分析60-70
• 4.4.1 结构层剪力分布规律60-62
• 4.4.2 上下接地部分层剪力分布规律62-65
• 4.4.3 层位移分布规律65
• 4.4.4 层间位移角分布规律65-68
• 4.4.5 剪力墙的损伤情况68-70
• 4.5 小结70-72
• 5 结论和展望72-74
• 5.1 主要结果和结论72-73
• 5.3 后续研究展望73-74
• 致谢74-76
• 参考文献76-80
• 附录80-93
• A：USA00676动力弹塑性时程分析结果80-86
• B: ACC1动力弹塑性时程分析结果86-93
• C: 作者在攻读硕士期间参与的科研项目93

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本文编号：896532