本文選題：鋼-混凝土組合結構　切入點：高層　出處：《西安工業(yè)大學》2016年碩士論文

【摘要】：地震是自然界中危害最嚴重的災害之一,也是大部分工程結構的關鍵控制荷載之一。我國的地震發(fā)生頻率較高,約有一半城市位于基本烈度7度和7度以上地區(qū)。建筑物是人類日常生活的空間,在地震過程中,建筑物一旦發(fā)生倒塌,必將給人類造成嚴重災害。隨著建筑高度的不斷增加和使用功能的日趨復雜,單一的結構形式已不能滿足建筑設計要求。由鋼-混凝土組合梁或組合柱作為主要受力構件的組合結構體系成為目前在高層建筑領域內應用較多的一種結構形式。但目前對于這種結構的抗震性能研究嚴重滯后于工程實踐。因此,對于該結構的抗震性能的研究,是一項重要的課題內容。在影響結構抗震的諸多因素中,本文從剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度這兩個因素出發(fā),根據(jù)實際工程,利用通用有限元軟件SAP2000建立了一個15層的鋼-混凝土組合結構模型,通過依次改變剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度分別設立對比模型,按照規(guī)范,對這些模型進行7度罕遇地震作用下的線性及非線性地震反應分析,通過自振周期、層位移、層間位移角、樓層剪力以及結構基底剪力-頂點位移、性能點和塑性鉸發(fā)展情況的比較,獲得不同剪力墻厚度以及不同連接剛度下,結構地震響應的區(qū)別,從而探討剪力墻厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度改變對結構抗震性能的影響�；镜贸鲆韵陆Y論：(1)不同的剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度對結構在地震作用下的變形、剪力等都有影響。當剪力墻厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度分別發(fā)生變化時,各樓層的層位移、層間位移角以及樓層剪力沿樓層高度的分布規(guī)律基本相同。(2)鋼-混凝土組合結構的變形曲線為上剪下彎型。因為在鋼-混凝土組合結構的下部,主要依靠剪力墻筒體來抵抗荷載,這就會使得結構的變形曲線呈現(xiàn)為彎曲型,在組合結構的上部,則主要依靠鋼框架來抵抗荷載,層間變形在一定程度上會有所減小,從而導致剪力墻筒體向外彎曲的程度也會變小,則會使得結構的變形曲線呈現(xiàn)為剪切型。(3)剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻筒體連接剛度越大,結構的自振周期越小,剛度越大,從而結構的位移反應越小,樓層剪力越大,抗震性能越好,反之亦然。剪力墻筒體厚度以及框架梁與剪力墻連接剛度的改變主要影響的是結構頂層的位移反應以及結構底部的樓層剪力,對結構底部的位移以及結構頂層的樓層剪力影響不大。(4)相同的頂點位移下,剪力墻筒體厚度以及框架梁和剪力墻的連接剛度分別與結構的基底剪力成正比,結構的剪力墻厚度越大,框架梁與剪力墻的連接剛度越大,則基底剪力越大,結構的極限承載力越大。(5)在Pushover分析中,能力譜曲線與需求譜曲線相交,存在性能點,且性能點參數(shù)合理。大多數(shù)定義的鉸處于彈性工作狀態(tài),而處于塑性狀態(tài)的鉸也位于CP狀態(tài)之下,即沒有達到倒塌的狀態(tài),表明結構有良好的變形性能。且塑性鉸大多出現(xiàn)在梁上,符合“強柱弱梁”的結構設計要求。通過文中所進行的抗震分析以期能夠為實際工程經驗提供參考。
[Abstract]:The earthquake is one of the most serious disasters in nature, and it is also one of the most critical load control of engineering structures. China earthquake frequency is high, about half the city is located in the intensity of 7 degrees and 7 degrees above the area. The building is the human daily life space, in the earthquake process, once the building collapsed, will caused serious disasters to human beings. With the increase of the height of building and the use function of the structure is becoming more and more complex, a single form cannot meet the requirements of architectural design. The steel - concrete composite beam or column composite structure system as the main force component becomes a structure widely used in high-rise buildings in the field but at present. The present study on the seismic performance of this structure lags behind the engineering practice. Therefore, the research on the seismic behavior of the structure, is an important topic. In many factors that affect the structure of the earthquake, this paper from the cylinder wall thickness and wall beam connection stiffness of these two factors, according to the actual engineering, a combination of a structure model of 15 layers of steel concrete using SAP2000 finite element software, by successively changing the cylinder wall thickness and wall beam connection stiffness were set up according to the specification, model for comparison, analysis of linear and nonlinear seismic response of rare earthquake of 7 degrees on the model, the natural vibration period, displacement, interstory drift, floor shear structure and base shear top displacement, and plastic performance comparison the hinge of the development of the situation, different shear wall thickness and different connection stiffness under different seismic response of structures, so as to explore the thickness of shear wall and frame beam and shear wall connection stiffness change on structural seismic The influence of the performance. The basic draw the following conclusions: (1) different tube shear wall thickness and wall beam connection stiffness on the deformation of the structure under the earthquake effect, effect of shear. When the thickness of shear wall and frame beam and shear wall connection stiffness changes, each floor the displacement, inter layer displacement angle and shear force distribution along the height of the floors are basically the same. (2) the deformation curve of steel - concrete composite structure is cut curved. Because in the lower part of the steel - concrete composite structure, rely mainly on the cylinder wall to resist the load, which makes the deformation curve of the structure show bending type in the upper part of the composite structure, mainly rely on steel frame to resist the loads, interlaminar deformation will decrease to a certain extent, resulting in the cylinder wall outward bending degree will become smaller, it will make the structure The deformation curves are presented for a shear type. (3) the cylinder wall thickness and beam and shear wall tube connection stiffness is bigger, the natural period of the structure is small, the greater stiffness, displacement response and the structure of the small, floor shear is larger, better seismic performance of shear wall, and vice versa. The thickness of the cylinder and the wall beam connection stiffness change is mainly affect the shear displacement response of the structure at the top and bottom of the structure, has little influence on the structure of the bottom floor shear displacement and top-level structure. (4) under the same displacement, the cylinder wall thickness and frame beam and shear connection the wall stiffness and base shear structure is proportional to the thickness of shear wall structure of the connecting beam and shear wall, the stiffness is bigger, the greater is the base shear, the ultimate bearing capacity of the structure is greater. (5) in the Pushover analysis, the capacity spectrum curve. Intersect with the demand spectrum curve, performance, and performance parameters. The most reasonable definition of hinge in elastic state, and in the state of plastic hinge is also located in the CP state, which did not reach the collapsed state, show that the structure has good performance. The deformation and the plastic hinge appears mostly in the beam, with the structural design requirements of strong column and weak beam ". It can provide reference for practical engineering experience through the seismic analysis carried out.

【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU973.12;TU973.31

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