文档介绍：洳≥:o、嗜博士学位论文指导教师崖盟壹趟:l:蜘婴宜虽提交日期兰Q堕生!壁出空间异形柱框架抗震性能的研究摘要随着生活水平步入小康,人们要求提高空间利用率以获得尽量多的使用空间。把柱的截面设计成“L”,“T”及“+”字形,使填充墙与柱壁同厚,柱处不出现凸出的棱角,室内空间有效利用率可大大提高。由于异形柱框架结构的优越性,国内外在异形柱及异形柱平面框架方面已有不少研究,但异形柱空间框架性能的研究尚处于初步探索阶段。为了能在实际工程中更好地运用这类结构,本文提出一种空间异形柱框架结构的非线性有限元分析方法,并结合单向及反复推覆分析方法对空间异形柱框架结构抗震性能进行分析,然后在推覆分析的基础上做一定的动力时程计算,另外还做了一些试验研究。本文具体的内容有:、钢筋与混凝土之间的粘结可靠、忽略裂缝中骨料之间的咬合力、钢筋无横向抗剪作用、忽略横向剪切变形及扭转变形。然后确定反复加卸载时钢筋与混凝土的应力一应变本构关系。针对该框架特点,对框架作适当的单元划分,并将异形截面划分为几个规则的矩形区域,然后运用组合层合单元、分区离散截面法及主从系统中的偏心转化法对异形截面的矩形区域进行分离与组合,并用子结构法及静力凝聚法提高计算效率。混凝土与钢筋采用差量叠加式模型。根据非线性有限元原理,结合增量物理方程和增量几何方程,提出简化非线性计算模型,探讨能较正确、全面描述空间异形柱框架结构工作时的抗震性能的方法。。在推覆分析过程中用逐步加减位移的自修正法来控制卸载及再加载,使负刚度阶段的计算得以实现。以顶层上的水平荷载为基准,其它备层上的水平荷载按倒三角的比例关系施加。当空间框架受到的水平力与某水平坐标轴有一小于等于45。夹角时,以顶层位移量在该轴方向的分量作为控制量并得到此时该轴方向的水平力分量,然后由该轴方向的水平力分量结合保证水平力方向角不变的条件得到另一水平坐标轴方向上的水平力分量。为避免材料本构关系的转折带来计算波折,并且为便于判断加卸载,在各级荷载的各自修正循环步中进行多次材料状态分析与取值,取值过程用割线模量搜索。在空间异形柱框架非线性有限元基础上编制推覆分析程序,并对程序的有效性进行了验证。曹云中:,将异形柱框架的:魔震性能与矩形柱框架的抗震性能的比较研究得到各类结构在破坏过程、承载力、侧向位移、延性、扭转、滞回性能、刚度退化以及内力特点等方面的抗震性能的共同点与不同点。研究得到的结构抗震性能可以对设计时的结构选型有一定的参考作用。、在不同布置方式的竖向荷载作用下的异形柱框架模型及不同轴压比下的异形柱框架模型进行静力推覆分析,得到在各类荷载作用下异形柱框架结构的破坏过程、承载力、侧向位移、延性、抗扭性能、滞回性能及刚度退化等方面的抗震性能。研究得到的结构抗震性能可以对设计时的荷载处理有一定的参考价值。、不同柱截面配筋方式、不同柱全截面配筋率及不同梁截面配筋率下的异形柱框架模型进行静力推覆分析,得到具有不同结构参数的异形柱框架结构的破坏过程、承载力、延性、侧向位移、扭转、滞回性能及刚度退化等方面的抗震性能。研究得到的结构抗震性能可以对设计时的结构参数控制有一定的参考依据。,得到第一振型下异形柱框架的恢复力模型,并根据动力时程分析理论,编制动力计算程序。运用该程序分别对多个空间异形柱框架模型在8度设防烈度的EL—centro地震波作用下的结构作了动力时程分析并得到空间异形柱框架的动力性能。,研究空间异形柱框架在低周反复荷载作用下的工作性能和破坏机制,研究其弹塑性阶段的抗震性能,并且将试验结果与本文方法的计算结果做了比较。通过本文对空间异形柱框架抗震性能的研究,得到该类型框架承载能力、延性、抗扭性能、滞回性能、耗能能力及变形性能等抗震性能,并了解该结构在空间上的整体工作性能及破坏形态,最后给出有关设计建议。关键词:空间异形柱框架;非线性有限元;静力推覆分析;荷载;结构参数:动力时程分析:伪静力试验;承载能力;延性;滞回性能;抗扭性能;工作性能;破坏形态;抗震性能鎏鳖塑鲞譬耋型盗_二22=——————————