【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(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,也不能反應主體結(jié)構(gòu)有限剛度對屋蓋結(jié)構(gòu)的效應放大及連接界面處的彈性支承,存在一定的安全隱患。本文以天津大學低碳風洞實驗室為背景,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。在單體分析的基礎(chǔ)上,對天津大學低碳風洞實驗室進行了總裝協(xié)同作用分析,并與單體分析結(jié)果進行對比,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)點的不足,在隔板貫通節(jié)點的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新型的方形鋼管混凝土柱梁節(jié)點形式-下栓上焊式隔板貫通節(jié)點。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)點進行了參數(shù)化實體建模分析,得到了節(jié)點的應力分布規(guī)律,并對節(jié)點的抗震性能作出了綜合評價。分析結(jié)果表明:節(jié)點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“強柱弱梁,強節(jié)點弱構(gòu)件”的抗震要求;隨著螺栓數(shù)量的增加,節(jié)點的初始剛度有所提高,但剛度退化速率相差不大,節(jié)點的屈服承載力和極限承載力均有所提高;節(jié)點的荷載-位移曲線呈飽滿的梭形,延性系數(shù)為2.746,節(jié)點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,具有較強的抗震耗能能力。
【圖文】：

鋼結(jié)構(gòu)建筑以價格經(jīng)濟、施工方便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，為綠色建筑的發(fā)展指明了方向，在北京奧運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]，進一步推進建筑節(jié)能，促進綠色建筑的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑作為綠色與經(jīng)濟兼顧的結(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

進一步推進建筑節(jié)能，，促進綠色建筑的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑作為綠色與經(jīng)濟兼顧的結(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
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU398.9

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