SRC柱—钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究

发布时间：2017-07-07 21:23

  本文关键词：SRC柱—钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究

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【摘要】：基于性能的抗震设计理论是结构抗震设计的发展方向,直接基于位移的抗震设计思想作为性能化设计理论中的一种,是实现结构性能化设计思想的有效途径,由于其概念明确,操作简便,近年来得到国内外学者的重视,取得了诸多研究成果。大多数学者将直接基于位移的抗震设计理论应用于钢筋混凝土结构、钢结构,对混合结构如型钢混凝土柱-钢梁框架的研究偏少,而型钢混凝土柱-钢梁混合框架与传统的钢筋混凝土框架和钢框架相比,具有显著的性能或经济优势。故本文开展型钢混凝土柱-钢梁混合框架结构直接基于位移的抗震设计研究。参照国内外学者对框架结构基于性能的抗震设计理论的研究,提出型钢混凝土柱-钢梁混合框架结构直接基于位移的抗震设计中的性能水平、设防水准和性能目标,并采用层间位移角对其各个性能水平予以量化。利用通用有限元软件ABAQUS中的纤维模型对型钢混凝土柱-钢梁混合框架进行静力弹塑性分析,并采用已有的试验研究成果进行模型验证。在此背景下,介绍了直接基于位移的抗震设计的原理,通过一个八层型钢混凝土柱-钢梁混合框架的设计算例说明了具体的设计流程。对分别按照现行设计方法和直接基于位移设计方法设计的混合框架进行了对比分析,结果表明,该设计方法更能满足结构多阶段设防的要求,体现了性能化设计的思想,便于设计者对型钢混凝土柱-钢梁混合框架进行直接基于位移的抗震设计。
【关键词】：型钢混凝土柱-钢梁混合框架 直接基于位移的抗震设计 层间位移角 纤维模型 静力弹塑性分析
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.11;TU398.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 SRC柱-钢梁混合框架结构简介10-11
• 1.2 结构抗震设计理论的发展11-13
• 1.2.1 静力理论11
• 1.2.2 反应谱理论11-12
• 1.2.3 动力时程分析理论12
• 1.2.4 基于性能设计理论12-13
• 1.3 课题研究背景及意义13-16
• 1.4 国内外研究现状16-19
• 1.5 本文主要研究内容19-20
• 2 SRC柱-钢梁混合框架的性能水平及量化20-31
• 2.1 SRC柱-钢梁混合框架结构的性能水平划分和设防目标20-23
• 2.1.1 地震设防水准20-21
• 2.1.2 性能水平21-22
• 2.1.3 结构抗震性能目标22-23
• 2.2 SRC柱的失效判别标准及参数23-28
• 2.2.1 我国规范对不同结构类型的相关规定24
• 2.2.2 型钢混凝土柱的破坏模式及失效标准24-28
• 2.3 SRC柱-钢梁混合框架不同性能水平下的层间位移角容许值28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 SRC柱-钢梁混合框架Pushover分析31-43
• 3.1 Pushover分析方法的原理及步骤31-33
• 3.1.1 Pushover分析方法的原理31-32
• 3.1.2 Pushover分析方法的步骤32-33
• 3.2 Pushover分析方法的侧向加载模式33-35
• 3.3 性能化设计与结构弹塑性分析的关系35-36
• 3.4 结构弹塑性分析在ABAQUS上的实现36-42
• 3.4.1 概述36
• 3.4.2 ABAQUS的纤维杆件模型36-41
• 3.4.3 有限元分析结果与试验结果对比分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 4 SRC柱-钢梁框架直接基于位移的抗震设计实例43-67
• 4.1 SRC柱－钢梁混合框架的初始侧移模式43-44
• 4.2 等效单自由度体系的等效参数44-46
• 4.3 目标位移及位移反应谱46-48
• 4.3.1 目标位移46-47
• 4.3.2 位移反应谱47-48
• 4.4 SRC柱-钢梁框架直接基于位移的抗震设计步骤48-49
• 4.5 SRC柱-钢梁混合框架结构设计实例49-66
• 4.5.1 按性能水平为“暂时使用”进行设计50-56
• 4.5.2 对“使用良好”性能水平进行校核56-59
• 4.5.3 对“修复后使用”性能水平进行校核59-61
• 4.5.4 对“接近倒塌”性能水平进行校核61-63
• 4.5.5 与传统设计方法的对比分析63-66
• 4.6 本章小结66-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 结论67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72

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本文编号：531899