發(fā)布時間：2018-07-12 19:37

  本文選題：框架-剪力墻結(jié)構(gòu) + 連續(xù)化方法��； 參考：《福州大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：目前,基于性能的抗震設(shè)計是結(jié)構(gòu)地震工程的研究熱點。而結(jié)構(gòu)的非線性時程分析又是基于性能的設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一。對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下的非線性分析問題,可以選擇或擬定各種力學(xué)分析模型。其中比較準(zhǔn)確的為由非線性構(gòu)件組成的詳細(xì)桿系模型,但該類分析模型構(gòu)建繁瑣、計算耗時長,很難運(yùn)用到高層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性動力分析中。因此為快速分析高層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的薄弱環(huán)節(jié)和評估結(jié)構(gòu)的整體抗震性能,有必要對桿系模型進(jìn)行合理簡化,以便發(fā)展一種對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)合理的、能夠滿足工程要求的簡化非線性分析模型�；诖四康�,本文主要做了以下工作：1、基于連續(xù)化方法,提出了一種適用于剛度和質(zhì)量沿高度均勻分布的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的簡化非線性分析模型：采用剛性樓板假定,將框架-剪力墻結(jié)構(gòu)簡化成由彎曲變形懸臂梁和剪切變形懸臂梁組合而成的模型,模型中的彎曲梁和剪切梁分別由每一層的彎曲變形單元和剪切變形單元來模擬,樓層單元質(zhì)量集中在層高處,兩懸臂梁通過設(shè)置在樓板處的剛性桿件連接。通過對模型在倒三角分布的側(cè)向荷載作用下的變形和構(gòu)件內(nèi)力的推導(dǎo),得到簡化模型的構(gòu)建流程；2、為探討簡化非線性分析模型的準(zhǔn)確性,設(shè)計了一榀4層3跨RC框架-剪力墻結(jié)構(gòu)模型并對其進(jìn)行擬靜力試驗,研究了其破壞過程、滯回性能、變形性能及剛度強(qiáng)度退化特性等內(nèi)容。隨后分別采用詳細(xì)桿系模型和本文提出的簡化模型對試驗進(jìn)行數(shù)值模擬。分析結(jié)果表明：三垂直桿模型能模擬試驗過程中剪力墻底部塑性區(qū)的發(fā)展情況,可作為詳細(xì)桿系模型和簡化模型中剪力墻的模擬單元。簡化模型計算結(jié)果與詳細(xì)桿系模型計算結(jié)果以及試驗結(jié)果均比較吻合,說明該模型具有較高的精度；3、為進(jìn)一步討論簡化模型在高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的適用性,以某一20層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為算例,分別采用詳細(xì)桿系模型和簡化模型對其進(jìn)行模態(tài)分析和靜力推覆分析。結(jié)果表明,簡化模型計算結(jié)果與詳細(xì)桿系模型的計算結(jié)果得到了很好的吻合,從而表明采用簡化模型對實際框剪結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性分析具有一定的可行性；4、研究結(jié)果表明,本文提出的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)簡化非線性分析模型具有簡便、高效、準(zhǔn)確等優(yōu)點。能夠運(yùn)用于實際高層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,為此類結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計和抗震性能評估提供一些參考。
[Abstract]:At present, performance-based seismic design is the focus of structural seismic engineering research. The nonlinear time history analysis is one of the key techniques in performance-based design. For the nonlinear analysis of frame-shear wall structures under seismic action, various mechanical analysis models can be selected or drawn up. The more accurate one is the detailed bar system model composed of nonlinear members. However, the construction of this kind of analysis model is cumbersome and the calculation time is long, so it is difficult to apply it to the nonlinear dynamic analysis of high-rise frame-shear wall structure. Therefore, in order to rapidly analyze the weak link of high-rise frame-shear wall structure under strong earthquake and evaluate the overall seismic performance of the structure, it is necessary to reasonably simplify the bar system model in order to develop a reasonable frame-shear wall structure. The simplified nonlinear analysis model can meet the engineering requirements. For this purpose, this paper mainly does the following work: 1. Based on the continuum method, a simplified nonlinear analysis model for frame-shear wall structures with uniform distribution of stiffness and mass along the height is proposed. The frame-shear wall structure is simplified into a model composed of bending deformation cantilever beam and shear deformation cantilever beam. The bending beam and shear beam in the model are simulated by the bending deformation element and the shear deformation element of each layer, respectively. The mass of the floor unit is concentrated on the upper floor, and the two cantilever beams are connected by rigid members arranged on the floor. Through the derivation of the deformation of the model and the internal force of the member under the lateral load of the inverted triangle distribution, the construction process of the simplified model is obtained, and the accuracy of the simplified nonlinear analysis model is discussed. A four-story 3-span RC frame-shear wall structure model is designed and tested by quasi-static test. The failure process, hysteretic performance, deformation performance and stiffness strength degradation characteristics are studied. Then the detailed bar model and the simplified model proposed in this paper are used to simulate the test. The results show that the three vertical bar model can simulate the development of the plastic zone at the bottom of the shear wall during the test, and can be used as the simulation element of the shear wall in the detailed bar system model and the simplified model. The calculated results of the simplified model are in good agreement with the calculated results of the detailed bar system model and the experimental results, which show that the model has a high accuracy. In order to further discuss the applicability of the simplified model in the high-rise frame shear wall structure, Taking a 20-story frame-shear wall structure as an example, the detailed bar system model and simplified model are used for modal analysis and static push-over analysis respectively. The results show that the simplified model is in good agreement with that of the detailed bar system model, which indicates that it is feasible to apply the simplified model to the nonlinear analysis of the actual frame-shear structure. The simplified nonlinear analysis model of frame-shear wall structure presented in this paper is simple, efficient and accurate. It can be applied to the practical high-rise frame-shear wall structure and provide some references for the scheme design and seismic performance evaluation of this kind of structure.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU973.16

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本文編號：2118256