文档介绍：北京交通大学
博士学位论文
密肋壁板结构数值计算分析及基于性能(位移)的抗震设计方
法研究
姓名:常鹏
申请学位级别:博士
专业:结构工程
指导教师:姚谦峰
20060601
摘要构倒塌随机模拟程序,求解结构倒塌过程的出铷煨颉⑹J胶捅湫涡阅埽⑼ü密肋壁板结构是—种节能、抗震的建筑结构新体系。目前,对其在多层及高层房屋建筑中的理论与应用研究已取得了重要的阶段性成果,但对该结构体系基于性能灰的数值计算分析与抗震设计理论研究尚处于空白,特别是对结构既能进行数值计算分析,又能进行工程设计的软件亟待解决。本文就密肋壁板结构基于性能灰的计算模型、弹塑性分析程序以及结构的抗震设计方法等方面进行了较为系统的研究与分析,主要完成的工作有:型,考虑杆件两端刚域、塑性铰性能,研发了弹塑性分析程序,求解墙体在竖向荷载和水平荷载共同作用下的变形、延性性能、失效模式等,从而实现密肋复合墙体弹塑性分析全过程。同时分析了影响带铰刚架一斜撑模型有效性的主要因素,并应用程序对实际结构进子结构技术为出发点,建立了结构空间非线性带铰刚架一斜撑子结构嵌套模型,考虑杆件两端术缩减结构自由度,对密肋壁板结构进行了空间弹塑性分析;利用动态子结构中的自由界面模态综合法对结构进行了模态分析,从而实现了结构弹塑性分析及动力特性分析。同时通过与密方法,建立了同时考虑几何非线性和材料非线性的密肋壁板结构倒塌分析随机模型,研发了结际构件的倒塌分析验证了随机模型和程序模拟方法的可靠性。ü胂中泄こ躺杓迫砑亩员确治觯允道峁菇辛四L治龊蚉治觯比较了密肋壁板结构不同荷载分布模式下结构的位移反应、塑性铰发展及失效模式,验证了本文提出的带塑性铰刚架一斜撑予结构嵌套模型和本文编制的程序的实用性和可操作性。计方法的研究,探讨了基于性能的结构实用抗震设计方法,提出了密肋壁板结构分灾设计和能诙郧捌谑笛檠芯砍晒治龅幕∩希⒘嗣芾吒春锨教宸窍咝源赂占芤恍背拍行了数值模拟补充试验。诿芾弑诎褰峁沟氖蚬辜⑺焦辜疤畛淇椴脑诳占浣峁构乖焐系奶厥庑裕刚域、塑性铰性能及空间作用性能,研发了弹塑性分析程序。利用子结构的静力凝聚技肋壁板结构拟动力试验结果的对比,分析了结构变形性能及动力特性的影响因素。谘芯棵芾弑诎褰峁沟顾频幕∩希捎么蟊湫蔚ピ#擞肕婊D诿芾弑诎褰峁故导扑惴治龅幕∩希ü越峁狗衷挚拐鹕杓坪湍芰糠从拐鹕量设计的关键步骤及措施。
通过与现行工程设计软件对比分析,首次将程序用于国家建设部科技节能示范小区“唐山荣泰园小区”的设计,通过结构动力特性计算和分析验证了的先进陛及可操作性。本文提出的计算方法已纳入陕西省、河北省工程建设标准《密肋壁板结构技术规程》计和能量设计的关键步骤及措施,为基于性能的密肋壁板结构实用抗震设计理论的后续研究提本文的创新之处在于:芾弑诎褰峁沟苄苑治黾扑隳P偷慕结合密肋壁板结构的独特构造及前期试验研究结果,首次提出复合墙体的带塑性铰刚架一斜撑模型、密肋结构的空间带塑性铰刚架一斜撑予结构嵌套模型,为结构的计算分析提供了可靠的理论基础。芾弑诎褰峁沟苄苑治龀绦虻目7首创符合密肋壁板结构特性的结构计算分析程序和,分别用于复合墙体和密肋结构的弹塑性分析和动力特性分析,其不仅可用于结构的数值计算分析,还可用于结构的工程设计,填补了密肋壁板结构拥有自主知识产权分析工具的空白。顾婊治瞿P秃头治龀绦虻慕引入概率思想,首次建立大变形带塑性铰刚架一斜撑随机模型并研发密肋壁板结构抗倒塌分析程序,提出密肋壁板结构分级释放能量的抗震设计思想。甅绦蛟谑导使こ讨械挠τ,校C芾弑诎褰峁沟墓こ逃τ锰峁┝撕芎玫分析手段。谛阅艿拿芾弑诎褰峁故涤每拐鹕杓品椒ǖ奶岢通过对结构分灾抗震设计和能量反应抗震设计方法的研究,首次提出密肋壁板结构分灾设供基础。关键词:密肋壁板结构;平面计算模型;空间计算模型;倒塌分析随机模型;数值计算分析;基于性能抗震设计;结构分灾抗震设计论文类型:应用基础研究北京交通大学Р┦垦宦畚。本研究为国家“十五”科技攻关课题资助项目国家自然科学基金资助项目教育部博士点基金资助项目叫北京交通大学“十五”重大科技基金资助项目
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