预应力装配式混凝土框架结构节点半刚性研究

发布时间：2017-10-21 03:22

  本文关键词：预应力装配式混凝土框架结构节点半刚性研究

  更多相关文章： 半刚性 相对转动刚度 相对刚度比 预应力装配式混凝土结构 有限元

【摘要】：节点的半刚性是装配式结构在设计时不可避免需要考虑的问题,目前,装配式结构的节点半刚性的研究成果都集中于钢结构领域。对节点半刚性的研究主要集中在两个方面：是否需要考虑节点的半刚性,即如何来对刚接、半刚接及铰接进行分类,得到节点的半刚性区间；如何考虑节点半刚性的影响,即在设计中如何来考虑节点的半刚性。本文以预应力装配式框架结构为研究对象,研究了预应力装配式混凝土框架结构这种装配式体系节点的半刚性,研究内容包括如下几个方面：1引入节点相对转动刚度和节点相对刚度比来反映节点半刚性的影响；将半刚性单元作为一种结构力学基本单元,推导不同荷载作用下其内力的表达式；以相对刚度比对节点进行分类,得到节点的半刚性区间；2研究了节点的半刚性对结构静、动力性能的影响。结果表明节点半刚性对结构的影响受梁柱线刚度比的影响,增大梁柱的线刚度比可以减小结构的半刚性区间；结构动力反应的半刚性区间大于静力作用下的半刚性区间；3推导了预应力装配式框架结构节点的相对转动刚度及相对刚度比的表达式,同时通过有限元分析了梁柱截面尺寸变化、梁长、柱高、梁柱配筋率及预应力大小变化对预应力装配式框架结构节点半刚性的影响；4考虑预应力装配式混凝土框架结构节点半刚性,对一个预应力装配式混凝土框架结构的实验实例进行计算。结果表明在设计时,可以将结构节点处理为半刚接,计算所得的内力不再进行调幅,实验结果验证了这种处理方式的合理性。
【关键词】：半刚性 相对转动刚度 相对刚度比 预应力装配式混凝土结构 有限元
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU378.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-27
• 1.1 装配式混凝土结构的发展11-21
• 1.1.1 装配式混凝土结构的优缺点11-12
• 1.1.2 国外装配式混凝土结构的发展状况12-14
• 1.1.3 我国装配式混凝土结构的发展状况14-17
• 1.1.4 装配式混凝土结构节点17-21
• 1.1.5 我国的装配式混凝土结构研究存在的问题21
• 1.2 装配式结构节点半刚性的研究21-25
• 1.2.1 钢结构节点半刚性的研究22-24
• 1.2.2 装配式混凝土节点半刚性的研究24
• 1.2.3 国内装配式混凝土结构节点半刚性的研究存在的问题24-25
• 1.3 本文主要研究内容25-27
• 第二章 节点的半刚性区间27-42
• 2.1 节点的分类标准27-32
• 2.2 半刚性单元内力的计算32-39
• 2.2.1 半刚性单元节点内力32-36
• 2.2.2 荷载作用下半刚性单元内力36-39
• 2.3 半刚性单元的动力反应方程39-41
• 2.3.1 单元一致质量矩阵40-41
• 2.3.2 结构动力方程41
• 2.4 本章小结41-42
• 第三章 节点半刚性对结构的影响42-64
• 3.1 节点半刚性对结构静力反应的影响42-51
• 3.1.1 半刚性框架内力的计算42-44
• 3.1.2 半刚性框架水平荷载作用下的“D值法”44-48
• 3.1.3 算例分析48-51
• 3.2 节点半刚性对结构动力反应的影响51-63
• 3.2.1 半刚性节点的有限元模拟52
• 3.2.2 节点半刚性对结构自振频率的影响52-54
• 3.2.3 节点半刚性对地震作用下结构侧移的影响54-59
• 3.2.4 算例分析59-63
• 3.3 本章小结63-64
• 第四章 预应力装配式混凝土框架节点半刚性的研究64-89
• 4.1 预应力装配式混凝土框架结构节点的相对转动刚度R64-69
• 4.2 预压装配式预应力混凝土框架结构节点有限元模型的建立69-76
• 4.2.1 截面相对转角θ_r的确定71-73
• 4.2.2 ANSYS模拟单元的选取及建模73-75
• 4.2.3 各种材料的本构模型75-76
• 4.3 有限元结果分析76-84
• 4.3.1 梁截面尺寸变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响78
• 4.3.2 梁长变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响78-79
• 4.3.3 柱截面尺寸变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响79-80
• 4.3.4 柱高变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响80
• 4.3.5 梁配筋率变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响80-81
• 4.3.6 柱配筋率变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响81-82
• 4.3.7 预应力变化对节点相对转动刚度R及相对刚度比α的影响82-84
• 4.4 预应力装配式混凝土框架结构梁端承载力84-88
• 4.5 本章小结88-89
• 第五章 预应力装配式混凝土框架结构的计算89-99
• 5.1 预应力装配式混凝土框架结构内力的塑性计算方法89-93
• 5.1.1 调幅系数89-90
• 5.1.2 相对转动刚度R90
• 5.1.3 竖向荷载作用下单层预应力装配式混凝土框架结构的内力分析90-93
• 5.2 地震作用下预应力装配式混凝土框架结构位移的分析93-97
• 5.2.1 预应力装配式混凝土框架结构的侧移计算方法93
• 5.2.2 地震作用下两层预应力装配式混凝土框架结构的位移93-97
• 5.3 本章小结97-99
• 第六章 结论与展望99-103
• 6.1 结论99-100
• 6.2 展望100-103
• 参考文献103-107
• 作者简历107

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本文编号：1070995