防屈曲支撑在填充墙框架结构中的地震反应分析
本文选题:填充墙 + 框架结构 ; 参考:《西安建筑科技大学》2015年硕士论文
【摘要】:填充墙同框架间的协同工作对填充墙框架结构的抗震性能有非常大的影响。现行结构设计规范一般忽略填充墙对框架结构抗侧刚度的贡献,仅对纯框架进行周期折减来考虑填充墙对框架结构的作用。一些沿街的框架结构为了充分挖掘其商用价值,多将底部两层设计用于商业,上部楼层用作住宅或办公,因此其底部两层层高一般较高且几乎没有填充墙,而其他楼层层高小填充墙数量多,极易使底部楼层成为薄弱层,使结构遭遇地震时薄弱层率先发生破坏甚至倒塌,给结构的使用留下了安全隐患。为了研究填充墙对底部大空间框架结构抗震性能的影响及消除这种结构薄弱层的方法,本文具体做了如下工作:1)根据之前学者对填充墙提出的等效斜撑截面宽度计算公式,利用有限元软件SAP2000对底部两层大空间(无填充墙)其他楼层有填充墙的结构建立纯框架模型和填充墙-框架模型。通过对比上述两种模型的周期,得出该类结构周期折减系数的拟合曲线,为此类结构的周期折减系数提供参考。2)对底部两层大空间框架结构的周期折减框架模型与填充墙框架模型进行振型分解反应谱分析和时程分析,对比上述两种模型在边柱剪力、层间位移等方面的不同,找出现行规范设计方法存在的不合理之处。另外通过进行Pushover分析,比较此类结构两种模型的层间位移、结构塑性铰分布,发现存在的较大差异,以此说明底部楼层为薄弱层的框架结构要得到更准确的分析结果,应该建立填充墙框架模型进行分析。3)根据“刚度补偿”概念,提出了用防屈曲支撑消除结构薄弱层的简化设计方法及选择防屈曲支撑型号、数量的方法。以实际工程为背景,通过SAP2000有限元软件建立纯框架模型、填充墙框架模型、填充墙框架-支撑模型,进行了反应谱分析、模态分析、线性时程分析、非线性时程分析等,对比纯框架模型与填充墙框架模型的分析结果,发现两种模型在层间位移、顶点位移、顶点加速度、基底剪力、能量分布、滞回曲线等方面的差别很大,说明填充墙对框架结构地震响应有不可忽略的影响。通过填充墙框架-支撑模型与另两种模型上述结果的对比,发现多遇地震作用下防屈曲支撑能为结构提供抗侧刚度,罕遇地震下防屈曲支撑通过其滞回耗散地震能量,起到消能减振的效果,降低结构的地震响应、提高其抗震性能。验证了本文所述防屈曲支撑按“刚度补偿”原则消除结构薄弱层设计方法的正确性,说明防屈曲支撑对于消除结构薄弱层的设计及加固方面都有很好的应用价值。
[Abstract]:The synergistic work between the filled wall and the frame has a great influence on the seismic performance of the filled wall frame structure. The current structural design code generally neglects the contribution of the filling wall to the lateral stiffness of the frame structure. Only the pure frame is periodically reduced to consider the application of the filled wall to the frame structure. Some frame structures along the street are fully dug. To dig its commercial value, the bottom two layers are designed for business, and the upper floor is used as a residence or office. Therefore, the bottom two layers are generally high and almost no filling wall, and the number of filling walls in the other floors is very large, and the bottom floor is vulnerable to the weak layer, causing the weak layer to take the lead in destruction and even collapse when the structure is subjected to earthquake. In order to study the effects of the filling wall on the seismic performance of the large space frame structure at the bottom and the method of eliminating the weak structure, the following work is done in this paper: 1) according to the former scholar's calculation formula for the equivalent cross section width of the filled wall, using the finite element software SAP2000 to the bottom A pure frame model and a filled wall frame model are established in the structure of two layers of large space (no filled wall) with filled walls. By comparing the period of the above two models, the fitting curve of the period reduction coefficient of this kind of structure is obtained, which provides a reference.2 for the periodic reduction coefficient of this kind of structure to the cycle of the two storey large space frame structure at the bottom. The vibration mode decomposition response spectrum analysis and time history analysis are carried out between the reduced frame model and the filled wall frame model. The differences between the two models in the side column shear force and the interlayer displacement are compared, and the unreasonableness of the existing row standard design method is found. In addition, the interlayer displacement of the two models of this kind of structure is compared by Pushover analysis. The large difference in the distribution of the plastic hinge is found. It shows that the frame structure with the weak floor at the bottom floor should be more accurately analyzed. The frame model of the filled wall should be established to analyze the.3). According to the concept of "stiffness compensation", a simplified design method for eliminating the weak structure with buckling support and the selection of anti buckling are proposed. Based on the actual project, the pure frame model, the wall frame model, the filling wall frame support model, the response spectrum analysis, the modal analysis, the linear time history analysis and the nonlinear time history analysis are carried out, and the analysis results of the pure frame model and the filled wall frame model are compared with the actual project as the background. The frame model is filled with the wall frame model and the wall frame support model is filled with SAP2000. It is found that the two models have great differences in interlayer displacement, vertex displacement, vertex acceleration, base shear, energy distribution, hysteresis curve and so on. It shows that the filling wall has no negligible effect on the seismic response of the frame structure. The flexion support can provide anti lateral stiffness for the structure. In case of earthquake, the anti buckling support can dissipate the seismic energy through its hysteresis. It reduces the seismic response of the structure and improves its seismic performance. The correctness of the design method for eliminating the structural weak layer according to the "stiffness compensation" is verified in this paper. The buckling restrained brace has a good application value to eliminate the design and reinforcement of the weak structural layer.
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU398;TU311.3
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 高效贤;;应重视填充墙拉接[J];建筑工人;1992年06期
2 吴光远;填充墙要后砌[J];浙江建筑;2000年04期
3 刘丽英;;填充墙裂缝的原因分析及防治[J];黑龙江科技信息;2007年03期
4 贾红文;;浅析填充墙裂缝的原因及防治措施[J];山西建筑;2007年34期
5 秦现军;;钢筋混凝土框架结构填充墙裂缝的成因与治理[J];山西建筑;2008年05期
6 刘海涛;刘迪;;浅议填充墙质量通病的防治措施[J];科技创新导报;2008年05期
7 刘欣;宋秀涛;;混凝土小型空心砌块填充墙裂缝成因及控制[J];辽宁建材;2008年02期
8 李军;瞿万波;明章毅;;填充墙裂缝形成机制与控制措施[J];山西建筑;2008年15期
9 吉冬;岳小威;;控制砌体填充墙裂缝采取的措施[J];砖瓦;2008年06期
10 陈云才;;如何提高填充墙砌体的施工质量[J];民营科技;2008年07期
相关会议论文 前10条
1 朱春林;;对于填充墙裂缝的分析及防治[A];齐齐哈尔市首届学术年会论文汇编[C];2004年
2 胡天真;;框架结构填充墙出现裂缝的分析[A];2012年铁路技师论文集(安全专辑)[C];2013年
3 余春冠;董宁祺;刘永峰;;新型墙材填充墙的界面缝防治[A];砌体结构与墙体材料——基本理论和工程应用——2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集[C];2005年
4 王晓耀;张云辉;;框架梁与填充墙之间的渗水、裂缝的防治[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
5 刘新立;涂文静;;浅议填充墙和楼板裂缝的原因及防治[A];河南省土木建筑学会2009年学术大会论文集[C];2009年
6 卢华;李刚;李红;李绍祥;;考虑填充墙影响的底层薄弱结构抗震分析[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
7 吴刘占;孟军;;浅谈填充墙裂缝形成的原因及防治[A];土木建筑学术文库(第11卷)[C];2009年
8 蒋利学;;砖填充墙加固前后钢筋混凝土框架的刚度与承载力[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2008年
9 欧阳仕成;;浅析混凝土空心砌块填充墙产生裂缝的要素[A];土木建筑学术文库(第14卷)[C];2010年
10 孙国利;王曙光;王滋军;杜东升;;考虑填充墙作用的框架结构非线性地震反应分析[A];建筑结构高峰论坛——复杂建筑结构弹塑性分析技术研讨会论文集[C];2012年
相关重要报纸文章 前4条
1 本报记者 王日谭;励志建筑工人:研发填充墙技术寻发展[N];中华建筑报;2009年
2 刘铁男邋记者 赵蕴颖;1700多平填充墙推倒重砌[N];大连日报;2007年
3 陈文雅;震裂商品房鉴定争议[N];经济观察报;2008年
4 造造 编写;鲁班软件实战练兵场(36)[N];建筑时报;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 常晓蕾;摇摆填充墙结构体系减震性能及设计方法研究[D];西南科技大学;2015年
2 朱磊;现浇楼板和填充墙对RC框架结构抗震性能影响的有限元分析[D];南昌航空大学;2015年
3 蒋跃;填充墙对框架结构抗震性能影响的数值模拟研究[D];辽宁工业大学;2016年
4 李小龙;防屈曲支撑在填充墙框架结构中的地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2015年
5 孙昆;有开洞填充墙对框架结构抗震性能影响的研究[D];西南交通大学;2014年
6 张男;考虑填充墙的底部框架—抗震墙砌体房屋抗震性能研究[D];东北林业大学;2014年
7 苗凤;填充墙对钢筋混凝土框架结构动力性能的影响[D];湖南大学;2006年
8 王语;框架—填充墙结构抗震分析[D];西华大学;2013年
9 刘博;框架结构填充墙竖向非均衡布置时的抗震性能分析[D];武汉理工大学;2014年
10 王玉霞;填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响[D];西南交通大学;2008年
,本文编号:1883683
本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1883683.html