【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和科技水平的持續(xù)提高,人們對于結(jié)構(gòu)形式多樣化的需求也日益增長,各種新型結(jié)構(gòu)形式及空間結(jié)構(gòu)體系得到重視和發(fā)展。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,一般是各類結(jié)構(gòu)單獨(dú)作用分別考慮,將主體結(jié)構(gòu)與大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行計算分析,這種方法不能反映屋蓋結(jié)構(gòu)剛度對主體結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)及其在各種荷載作用下對主體結(jié)構(gòu)的影響,也不能反應(yīng)主體結(jié)構(gòu)有限剛度對屋蓋結(jié)構(gòu)的效應(yīng)放大及連接界面處的彈性支承,存在一定的安全隱患。本文以天津大學(xué)低碳風(fēng)洞實驗室為背景,對弦支梁屋蓋結(jié)構(gòu)和主體框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了單體分析,研究了結(jié)構(gòu)在各種荷載工況下桿件的內(nèi)力、變形特點(diǎn)。在單體分析的基礎(chǔ)上,對天津大學(xué)低碳風(fēng)洞實驗室進(jìn)行了總裝協(xié)同作用分析,并與單體分析結(jié)果進(jìn)行對比,研究了單體分析與總裝分析產(chǎn)生偏差的原因,闡明了考慮結(jié)構(gòu)協(xié)同作用的重要性,對總裝分析的必要性做出評價。針對栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)的不足,在隔板貫通節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新型的方形鋼管混凝土柱梁節(jié)點(diǎn)形式-下栓上焊式隔板貫通節(jié)點(diǎn)。采用Abaqus有限元軟件,考慮了幾何非線性、材料非線性和接觸非線性,以下翼緣與下隔板連接的螺栓數(shù)量為參變量,對下栓上焊式隔板貫通節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了參數(shù)化實體建模分析,得到了節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布規(guī)律,并對節(jié)點(diǎn)的抗震性能作出了綜合評價。分析結(jié)果表明:節(jié)點(diǎn)失效是由于鋼梁靠近上隔板部位的翼緣屈曲,屈曲部位發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)附近,避開了柱根關(guān)鍵部位,使塑性鉸出現(xiàn)在梁上,體現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的抗震要求;隨著螺栓數(shù)量的增加,節(jié)點(diǎn)的初始剛度有所提高,但剛度退化速率相差不大,節(jié)點(diǎn)的屈服承載力和極限承載力均有所提高;節(jié)點(diǎn)的荷載-位移曲線呈飽滿的梭形,延性系數(shù)為2.746,節(jié)點(diǎn)屈服后仍具有較好的變形能力,延性較好;等效粘滯阻尼系數(shù)為0.388,具有較強(qiáng)的抗震耗能能力。
【圖文】：

鋼結(jié)構(gòu)建筑以價格經(jīng)濟(jì)、施工方便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，為綠色建筑的發(fā)展指明了方向，在北京奧運(yùn)會場館及上海世博會場館的建設(shè)中起到了舉足輕重的作用，如圖1-1~1-4。我國非常重視綠色建筑的發(fā)展，相繼出臺了節(jié)能減排和綠色建筑的發(fā)展政策[2]，進(jìn)一步推進(jìn)建筑節(jié)能，促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑作為綠色與經(jīng)濟(jì)兼顧的結(jié)構(gòu)形式，必將取得更快的發(fā)展。圖1-1 北京奧運(yùn)會主場館 圖1-2 國家體育館圖1-3 世博會主題館 圖1-4中國國家館

進(jìn)一步推進(jìn)建筑節(jié)能，，促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑作為綠色與經(jīng)濟(jì)兼顧的結(jié)構(gòu)形式，必將取得更快的發(fā)展。圖1-1 北京奧運(yùn)會主場館 圖1-2 國家體育館圖1-3 世博會主題館 圖1-4中國國家館
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU398.9

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本文編號：2561281