本文關(guān)鍵詞：對混凝土規(guī)范ρ-δ效應(yīng)設(shè)計方法及復(fù)雜框架結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)設(shè)計方法的研究

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【摘要】：二階效應(yīng)問題是結(jié)構(gòu)中普遍存在的力學(xué)現(xiàn)象,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,二階效應(yīng)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響不容忽視。就鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,從理論上不斷地加強對二階效應(yīng)規(guī)律的認識并將其運用于工程設(shè)計,具有重要的實際意義。近年來,學(xué)術(shù)界對結(jié)構(gòu)中二階效應(yīng)問題的理論研究已取得了諸多進展,但針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點,在這一領(lǐng)域仍存在著不少問題有待深入研究,并期待著其研究成果能為工程設(shè)計提供指導(dǎo)和服務(wù)。我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》在考慮二階效應(yīng)問題方面,從2002版至2010版,已經(jīng)逐步建立起了一套較為完善的理論體系和設(shè)計方法可供工程界參考,其中許多內(nèi)容的研究成果已與世界范圍內(nèi)的最新進展同步。隨著本研究團隊相關(guān)工作的推進,本論文作者在對現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)二階效應(yīng)條文相關(guān)內(nèi)容部分進行深入思考后發(fā)現(xiàn),規(guī)范在有關(guān)二階效應(yīng)問題設(shè)計方法的以下幾個方面仍然值得研究:1)規(guī)范第6.2.3條對不需要考慮計算ρ-δ效應(yīng)界限的思路和方法上尚存不夠全面的情況;2)偏心受壓桿件在二階內(nèi)力分析階段和截面設(shè)計階段考慮附加偏心距的思路不清晰;3)對于實際工程中仍會經(jīng)常遇到的復(fù)雜結(jié)構(gòu),如錯層框架和包含越層柱的結(jié)構(gòu),目前的規(guī)范和商業(yè)軟件(以PKPM為例)仍然沒有明確提供簡便有效的方法可供考慮計算其二階效應(yīng)問題。鑒于上述問題及現(xiàn)行規(guī)范中考慮二階效應(yīng)相關(guān)條文存在的不足,有必要對其進行深入的分析和研究,以完善規(guī)范中有關(guān)混凝土框架結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)的設(shè)計方法,為工程設(shè)計提供依據(jù)。本文作者通過對上述問題的系統(tǒng)研究和計算分析,取得了以下有一定意義的研究成果:(1)在深入理解ρ-δ效應(yīng)基本規(guī)律以及m nsC-η法求解ρ-δ效應(yīng)基本思路的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國現(xiàn)行規(guī)范考慮不需要計算ρ-δ效應(yīng)界限的方法,指出了在確定計算界限條件時存在的不足。通過改進計算方法和系列算例分析,給出了對計算界限的調(diào)整建議。此部分研究成果可供下一輪規(guī)范修訂參考。(2)通過對現(xiàn)行規(guī)范GB50010-2010有關(guān)二階效應(yīng)條文相關(guān)內(nèi)容部分的梳理,發(fā)現(xiàn)規(guī)范在對偏心受壓構(gòu)件進行二階內(nèi)力分析階段及截面設(shè)計階段,其考慮附加偏心距時存在思路不一,有待統(tǒng)一理清的問題。根據(jù)偏心受壓構(gòu)件考慮附加偏心距的出發(fā)點,結(jié)合對二階效應(yīng)規(guī)律的認識,提出了在內(nèi)力分析階段統(tǒng)一考慮附加偏心距的思路。在此基礎(chǔ)上,對規(guī)范相關(guān)條文提出了調(diào)整意見,可供下一輪規(guī)范修訂參考。(3)針對實際工程設(shè)計中存在的包含越層柱的復(fù)雜結(jié)構(gòu),根據(jù)本團隊楊光磊提出的基于構(gòu)件實際約束狀態(tài)的獨立桿件分析法,結(jié)合系列算例分析,求解得到了任意約束條件下越層柱的計算長度系數(shù);在基于傳統(tǒng)0η-l法的基礎(chǔ)上,提出了計算復(fù)雜結(jié)構(gòu)越層柱二階效應(yīng)的簡化方法,可供工程設(shè)計人員參考。(4)在對錯層框架結(jié)構(gòu)進行不同荷載工況下的彈性二階分析的基礎(chǔ)上,得到了錯層框架柱的受力特點及其二階效應(yīng)基本規(guī)律,提出了錯層部分可以按照水平荷載作用方向一側(cè)的樓層定義錯層結(jié)構(gòu)錯層柱的方法。在基于構(gòu)件實際約束狀態(tài)的獨立桿件分析法和求解越層柱二階效應(yīng)計算長度系數(shù)方法的基礎(chǔ)上,提出了針對錯層框架的二階效應(yīng)實用計算方法,可供工程設(shè)計人員參考。
【關(guān)鍵詞】：二階效應(yīng) 越層柱 錯層結(jié)構(gòu) 等效計算長度
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU375.4
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-12
• 主要符號12-13
• 1 緒論13-27
• 1.1 二階效應(yīng)的基本規(guī)律及主要設(shè)計方法簡述13-19
• 1.1.1 η-l_0法簡介14-18
• 1.1.2 采用構(gòu)件折減剛度的彈性二階分析法簡介18-19
• 1.2 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)二階效應(yīng)的規(guī)定19-21
• 1.2.1 2002版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)二階效應(yīng)的規(guī)定19
• 1.2.2 2010版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)二階效應(yīng)的規(guī)定19-21
• 1.3 現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于二階效應(yīng)設(shè)計方法存在的問題21-23
• 1.3.1 現(xiàn)行規(guī)范考慮ρ-δ效應(yīng)計算界限存在的問題21-23
• 1.3.2 現(xiàn)行規(guī)范考慮偏心受壓構(gòu)件附加偏心距存在的問題23
• 1.4 復(fù)雜結(jié)構(gòu)考慮二階效應(yīng)的設(shè)計方法研究23-24
• 1.4.1 含越層柱的框架結(jié)構(gòu)考慮二階效應(yīng)的設(shè)計方法研究23-24
• 1.4.2 錯層框架結(jié)構(gòu)考慮二階效應(yīng)的設(shè)計方法研究24
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容24-27
• 2 ρ-δ效應(yīng)設(shè)計方法研究27-39
• 2.1 ρ-δ效應(yīng)的基本規(guī)律及設(shè)計方法27-30
• 2.1.1 ρ-δ效應(yīng)的基本規(guī)律27-28
• 2.1.2 考慮ρ-δ效應(yīng)的基本思路28-29
• 2.1.3 現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于ρ-δ效應(yīng)設(shè)計方法的規(guī)定29-30
• 2.2 不需要考慮ρ-δ效應(yīng)的計算界限問題30-33
• 2.2.1 兩端不等偏心壓桿的ρ-δ效應(yīng)規(guī)律30-31
• 2.2.2 現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的ρ-δ計算界限及存在的不足31-33
• 2.3 改進的ρ-δ效應(yīng)計算界限問題算例分析33-36
• 2.4 結(jié)論及對現(xiàn)行ρ-δ效應(yīng)計算界限的改進建議36-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 3 對現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)二階效應(yīng)條文相關(guān)部分的改進建議39-47
• 3.1 現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)二階效應(yīng)部分的條文規(guī)定及認識理解39-42
• 3.2 現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)偏心受壓構(gòu)件的附加偏心距問題42-43
• 3.3 對現(xiàn)行規(guī)范的調(diào)整及改進建議43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-47
• 4 框架結(jié)構(gòu)中越層柱的二階效應(yīng)問題及設(shè)計方法研究47-81
• 4.1 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題47-58
• 4.1.1 單柱的穩(wěn)定承載力及結(jié)構(gòu)線性屈曲分析47-50
• 4.1.2 考慮軸力的轉(zhuǎn)角位移方程50-53
• 4.1.3 分離桿件法簡介53-58
• 4.2 含越層柱的復(fù)雜框架結(jié)構(gòu)及其受力、變形特點58-59
• 4.3 框架柱計算長度現(xiàn)有取值方法歸納及問題分析59-61
• 4.3.1 框架柱計算長度現(xiàn)有取值方法簡介59-60
• 4.3.2 上述各方法存在的問題60-61
• 4.4 基于構(gòu)件實際約束狀態(tài)下的計算長度確定方法61-65
• 4.4.1 基于構(gòu)件實際約束狀態(tài)下的獨立桿件分析法61-62
• 4.4.2 基于構(gòu)件實際約束狀態(tài)下的獨立桿件分析法的計算步驟62-65
• 4.5 越層柱的二階效應(yīng)設(shè)計方法65-80
• 4.5.1 求解越層柱二階效應(yīng)的算例分析65-73
• 4.5.2 越層柱計算長度系數(shù)的取值建議73-77
• 4.5.3 不同跨數(shù)的越層柱框架模型算例77-79
• 4.5.4 越層柱二階效應(yīng)設(shè)計方法建議79-80
• 4.6 本章小結(jié)80-81
• 5 錯層框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)問題及設(shè)計方法研究81-99
• 5.1 錯層框架結(jié)構(gòu)簡介81-83
• 5.1.1 錯層框架結(jié)構(gòu)概述81-82
• 5.1.2 錯層結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)研究現(xiàn)狀及問題82-83
• 5.2 錯層框架結(jié)構(gòu)算例分析83-96
• 5.2.1 錯層結(jié)構(gòu)受力特點83-87
• 5.2.2 錯層結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)計算方法的算例分析87-93
• 5.2.3 不同跨數(shù)的錯層框架模型算例分析93-95
• 5.2.4 錯層框架結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)設(shè)計方法建議95-96
• 5.3 本章小結(jié)96-99
• 6 主要結(jié)論與展望99-101
• 6.1 全文總結(jié)99-100
• 6.2 今后研究展望100-101
• 致謝101-103
• 參考文獻103-105

【參考文獻】

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本文編號：1077323