考虑扭转效应的RC框架-剪力墙结构抗侧性能非线性仿真分析
发布时间：2022-08-23 19:43
结构在地震作用下会发生扭转变形,在我国的抗震规范中,对RC框架-剪力墙结构的扭转作用分析考量是通过考虑单向偶然偏心地震作用和双向地震作用进行的。本文主要研究了考虑扭转效应的RC框架-剪力墙结构抗侧性能,并为此新增了三个与其抗侧性能相关的指标:扭转效应系数、层间扭转角和层间扭转刚度。通过改变剪力墙厚度建立三个相同平面尺寸但扭转效应系数不同的RC框架-剪力墙结构作为对比结构,分别在结构上施加不同的双向地震作用和单向偶然偏心地震作用,形成15个对比模型。采用三维实体退化虚拟层合单元理论对其进行有限元模拟,从模型的荷载-位移曲线、层间位移角的发展过程、层间扭转角的变化特征、结构的抗侧及抗扭刚度的退化过程以及剪力重分配过程出发,研究考虑扭转效应的结构抗侧性能。在对比的过程中分析考虑双向地震作用和考虑单向偶然偏心地震作用的不同,以及双向地震作用中扭转耦联效应对结构抗侧性能的影响,并给出了相应的剪力重分配百分比。上述研究结果可为考虑扭转效应的RC框架-剪力墙结构抗震设计提供借鉴和参考。在研究的过程中,明确了扭转效应系数是分析考虑扭转效应的结构抗侧性能的重要指标,同时提出层间扭转角和层间扭转刚度作为评...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 各国规范对扭转效应的确定
1.3 结构抗震分析方法的发展
1.3.1 静力分析方法
1.3.2 振型反应谱法
1.3.3 动态时程分析法
1.4 国内外研究现状
1.4.1 考虑扭转效应对框架剪力墙结构的抗震性能影响研究
1.4.2 有限元方法及软件的研究现状
1.5 本文的研究内容和目的
第2章 三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元方法
2.1 引言
2.2 空间等参数单元
2.3 改进和退化的等参数单元
2.4 三维实体退化虚拟层合单元理论
2.5 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元分析程序
2.6 本章小结
第3章 考虑扭转效应的RC框架-剪力墙结构分析模型建立
3.1 分析模型的设计
3.2 结构1设计
3.2.1 结构1的设计信息和配筋情况
3.2.2 材料信息
3.2.3 荷载信息
3.2.4 地震相关信息
3.2.5 配筋结果
3.3 具有不同扭转效应系数的基本结构设计
3.3.1 双向地震的扭转耦联效应计算
3.3.2 结构2和结构3设计
3.4 非线性有限元模型的建立
3.4.1 三维实体退化虚拟层合单元模型的建立流程
3.4.2 基本结构非线性有限元实体单元的划分和编号
3.4.3 分析模型的构建
3.5 “层间扭转角”和“扭转刚度”
3.6 本章小结
第4章 不同扭转效应的RC框架-剪力墙结构的抗侧性能非线性分析
4.1 引言
4.2 结构抗侧性能仿真分析
4.2.1 荷载-位移曲线
4.2.2 楼层-侧移曲线和楼层-层间侧移曲线
4.3 结构扭转性能仿真分析
4.3.1 结构楼层-扭转曲线
4.3.2 单向地震作用和双向地震作用下结构层间扭转的发展过程
4.3.3 双向地震作用扭转耦联效应对结构层间扭转的发展过程的影响
4.4 本章小结
第5章 不同扭转效应的RC框架-剪力墙结构侧移刚度和扭转刚度退化及剪力重分配研究
5.1 引言
5.2 结构侧移刚度和扭转刚度的退化
5.2.1 考虑不同扭转效应下结构的侧移刚度退化
5.2.2 考虑不同扭转效应结构的扭转刚度退化
5.3 框架和剪力墙侧移刚度的退化
5.3.1 考虑不同扭转效应的结构框架侧移刚度退化过程
5.3.2 考虑不同扭转效应的结构剪力墙侧移刚度退化过程
5.4 扭转效应对剪力重分配的影响
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足与期望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]楼板参数对RC框架结构抗侧屈服机制影响非线性仿真分析[J]. 贾益纲,刘鹏程,伍国强,吴光宇,任文国,袁志军. 建筑结构. 2019(13)
[2]双向地震动下带偏心的底框结构地震响应分析[J]. 王肖巍,李英民,张凡. 建筑结构. 2018(S2)
[3]RC框架结构梁板柱空间协同抗连续性倒塌非线性有限元分析[J]. 李晓路,李寰,方士超,贾益纲,吴光宇. 建筑结构. 2017(21)
[4]不对称布置RC框架-剪力墙结构抗侧刚度退化及扭转效应非线性仿真分析[J]. 李晓路,张晴,贾益纲,吴光宇. 南昌大学学报(理科版). 2017(05)
[5]墙柱截面特征及轴压比对RC框架和剪力墙抗侧性能影响非线性仿真分析[J]. 贾益纲,余程,吴光宇,张晴,袁志军. 南昌大学学报(理科版). 2017(02)
[6]考虑梁板柱空间协同效应RC框架“强柱弱梁”抗震设计效果非线性仿真分析[J]. 贾益纲,任文国,吴光宇,袁志军,李寰. 建筑结构. 2017(07)
[7]考虑轴压比影响RC框架-剪力墙结构侧移刚度退化及楼层剪力重分配性能仿真分析[J]. 贾益纲,吴光宇,杨春白雪,张晴,袁志军. 建筑结构. 2016(24)
[8]港珠澳大桥预制埋床式墩台失效过程分析[J]. 汪劲丰,景强,吴伟胜,吴光宇,向华伟. 中国公路学报. 2016(12)
[9]RC框架结构梁板柱空间协同工作效应非线性仿真分析[J]. 吴光宇,万宝,贾益纲,张纯,李寰,林伟. 南昌大学学报(理科版). 2016(05)
[10]基于层间扭转角的高层建筑扭转分析[J]. 高恺,万赞,陈腾飞. 建材世界. 2016(03)
博士论文
[1]组合连梁RC框剪结构地震损伤控制研究[D]. 孔子昂.中国地震局工程力学研究所 2016
[2]钢筋混凝土框架剪力墙结构基于能量抗震设计方法研究[D]. 缪志伟.清华大学 2009
硕士论文
[1]考虑偶然偏心的RC框架—剪力墙结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘汉源.南昌大学 2019
[2]考虑梁板柱墙协同RC框架—核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘鹏程.南昌大学 2019
[3]考虑性能目标和刚度特征值的RC框架-核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 廖步云.南昌大学 2019
[4]基于性能目标的楼板开洞及刚度特征值对R.C框—剪结构抗侧性能影响仿真分析[D]. 徐克诚.南昌大学 2019
[5]高强配筋框架-剪力墙结构双向地震作用下抗震性能研究[D]. 卢嘉丽.华南理工大学 2019
[6]抗震性能目标和刚度特征值对R.C框架—剪力墙结构抗侧性能影响非线性仿真分析[D]. 伍国强.南昌大学 2018
[7]平面不规则框剪结构抗震性能研究[D]. 刘威.湖南大学 2018
[8]水平双向加载下钢筋混凝土柱抗震性能研究[D]. 曲博闻.中国地震局工程力学研究所 2018
[9]地震作用下结构扭转效应影响因素的分析研究[D]. 李侃.太原理工大学 2017
[10]侧移刚度退化对高层R.C框架—剪力墙结构水平剪力重分布影响的仿真分析[D]. 吴慧.南昌大学 2016
本文编号：3678366
【文章页数】：123 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 各国规范对扭转效应的确定
1.3 结构抗震分析方法的发展
1.3.1 静力分析方法
1.3.2 振型反应谱法
1.3.3 动态时程分析法
1.4 国内外研究现状
1.4.1 考虑扭转效应对框架剪力墙结构的抗震性能影响研究
1.4.2 有限元方法及软件的研究现状
1.5 本文的研究内容和目的
第2章 三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元方法
2.1 引言
2.2 空间等参数单元
2.3 改进和退化的等参数单元
2.4 三维实体退化虚拟层合单元理论
2.5 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元分析程序
2.6 本章小结
第3章 考虑扭转效应的RC框架-剪力墙结构分析模型建立
3.1 分析模型的设计
3.2 结构1设计
3.2.1 结构1的设计信息和配筋情况
3.2.2 材料信息
3.2.3 荷载信息
3.2.4 地震相关信息
3.2.5 配筋结果
3.3 具有不同扭转效应系数的基本结构设计
3.3.1 双向地震的扭转耦联效应计算
3.3.2 结构2和结构3设计
3.4 非线性有限元模型的建立
3.4.1 三维实体退化虚拟层合单元模型的建立流程
3.4.2 基本结构非线性有限元实体单元的划分和编号
3.4.3 分析模型的构建
3.5 “层间扭转角”和“扭转刚度”
3.6 本章小结
第4章 不同扭转效应的RC框架-剪力墙结构的抗侧性能非线性分析
4.1 引言
4.2 结构抗侧性能仿真分析
4.2.1 荷载-位移曲线
4.2.2 楼层-侧移曲线和楼层-层间侧移曲线
4.3 结构扭转性能仿真分析
4.3.1 结构楼层-扭转曲线
4.3.2 单向地震作用和双向地震作用下结构层间扭转的发展过程
4.3.3 双向地震作用扭转耦联效应对结构层间扭转的发展过程的影响
4.4 本章小结
第5章 不同扭转效应的RC框架-剪力墙结构侧移刚度和扭转刚度退化及剪力重分配研究
5.1 引言
5.2 结构侧移刚度和扭转刚度的退化
5.2.1 考虑不同扭转效应下结构的侧移刚度退化
5.2.2 考虑不同扭转效应结构的扭转刚度退化
5.3 框架和剪力墙侧移刚度的退化
5.3.1 考虑不同扭转效应的结构框架侧移刚度退化过程
5.3.2 考虑不同扭转效应的结构剪力墙侧移刚度退化过程
5.4 扭转效应对剪力重分配的影响
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足与期望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]楼板参数对RC框架结构抗侧屈服机制影响非线性仿真分析[J]. 贾益纲,刘鹏程,伍国强,吴光宇,任文国,袁志军. 建筑结构. 2019(13)
[2]双向地震动下带偏心的底框结构地震响应分析[J]. 王肖巍,李英民,张凡. 建筑结构. 2018(S2)
[3]RC框架结构梁板柱空间协同抗连续性倒塌非线性有限元分析[J]. 李晓路,李寰,方士超,贾益纲,吴光宇. 建筑结构. 2017(21)
[4]不对称布置RC框架-剪力墙结构抗侧刚度退化及扭转效应非线性仿真分析[J]. 李晓路,张晴,贾益纲,吴光宇. 南昌大学学报(理科版). 2017(05)
[5]墙柱截面特征及轴压比对RC框架和剪力墙抗侧性能影响非线性仿真分析[J]. 贾益纲,余程,吴光宇,张晴,袁志军. 南昌大学学报(理科版). 2017(02)
[6]考虑梁板柱空间协同效应RC框架“强柱弱梁”抗震设计效果非线性仿真分析[J]. 贾益纲,任文国,吴光宇,袁志军,李寰. 建筑结构. 2017(07)
[7]考虑轴压比影响RC框架-剪力墙结构侧移刚度退化及楼层剪力重分配性能仿真分析[J]. 贾益纲,吴光宇,杨春白雪,张晴,袁志军. 建筑结构. 2016(24)
[8]港珠澳大桥预制埋床式墩台失效过程分析[J]. 汪劲丰,景强,吴伟胜,吴光宇,向华伟. 中国公路学报. 2016(12)
[9]RC框架结构梁板柱空间协同工作效应非线性仿真分析[J]. 吴光宇,万宝,贾益纲,张纯,李寰,林伟. 南昌大学学报(理科版). 2016(05)
[10]基于层间扭转角的高层建筑扭转分析[J]. 高恺,万赞,陈腾飞. 建材世界. 2016(03)
博士论文
[1]组合连梁RC框剪结构地震损伤控制研究[D]. 孔子昂.中国地震局工程力学研究所 2016
[2]钢筋混凝土框架剪力墙结构基于能量抗震设计方法研究[D]. 缪志伟.清华大学 2009
硕士论文
[1]考虑偶然偏心的RC框架—剪力墙结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘汉源.南昌大学 2019
[2]考虑梁板柱墙协同RC框架—核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 刘鹏程.南昌大学 2019
[3]考虑性能目标和刚度特征值的RC框架-核心筒结构抗侧性能非线性仿真分析[D]. 廖步云.南昌大学 2019
[4]基于性能目标的楼板开洞及刚度特征值对R.C框—剪结构抗侧性能影响仿真分析[D]. 徐克诚.南昌大学 2019
[5]高强配筋框架-剪力墙结构双向地震作用下抗震性能研究[D]. 卢嘉丽.华南理工大学 2019
[6]抗震性能目标和刚度特征值对R.C框架—剪力墙结构抗侧性能影响非线性仿真分析[D]. 伍国强.南昌大学 2018
[7]平面不规则框剪结构抗震性能研究[D]. 刘威.湖南大学 2018
[8]水平双向加载下钢筋混凝土柱抗震性能研究[D]. 曲博闻.中国地震局工程力学研究所 2018
[9]地震作用下结构扭转效应影响因素的分析研究[D]. 李侃.太原理工大学 2017
[10]侧移刚度退化对高层R.C框架—剪力墙结构水平剪力重分布影响的仿真分析[D]. 吴慧.南昌大学 2016
本文编号：3678366
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