本文關(guān)鍵詞：雙向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架的彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析

  更多相關(guān)文章： 雙向預(yù)應(yīng)力混凝土 空間框架 雙向地震 時(shí)程分析 抗震性能

【摘要】：隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗裂性以及變形恢復(fù)能力等優(yōu)點(diǎn),但國(guó)內(nèi)外對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)的抗震性能仍有所擔(dān)憂。目前,國(guó)內(nèi)外基于構(gòu)件和平面模型已經(jīng)做了很多研究,而對(duì)于雙向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架的抗震性能研究很少。本文依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范,在結(jié)構(gòu)平面布置和豎向荷載作用等條件相同的情況下設(shè)計(jì)了1榀7度二級(jí)、1榀8度二級(jí)以及3榀8度一級(jí)共五榀雙向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架算例(8度一級(jí)框架均較規(guī)范要求弱化了中柱配筋)。在OpenSEES平臺(tái)上建立了三維空間模型,對(duì)其在雙向罕遇地震作用下的動(dòng)力時(shí)程反應(yīng)進(jìn)行了分析,研究了處于臨界跨度(18m)、臨界高度(24m)的雙向預(yù)應(yīng)力框架的抗震性能;初步探討了8度一級(jí)雙向預(yù)應(yīng)力框架的中柱配筋弱化問題;并對(duì)比了單向與雙向預(yù)應(yīng)力混凝土框架在罕遇地震作用下的地震反應(yīng)。本文得出以下結(jié)論:(1)處于臨界高度(24m)、臨界跨度(18m)的8度一、二級(jí)以及7度二級(jí)雙向預(yù)應(yīng)力框架在罕遇地震作用下的整體反應(yīng)與局部反應(yīng)均能滿足我國(guó)規(guī)范要求,可以實(shí)現(xiàn)“大震不倒”的設(shè)防目標(biāo),且仍有較大富余。(2)雙向預(yù)應(yīng)力框架的側(cè)移曲線為剪切型,結(jié)構(gòu)的最大層間位移角出現(xiàn)在第一層或者第二層。雙向預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)是以柱鉸耗能為主的混合鉸耗能機(jī)制。(3)單向預(yù)應(yīng)力框架在預(yù)應(yīng)力框架方向的耗能模式是柱鉸機(jī)制,在非預(yù)應(yīng)力框架方向主要以非預(yù)應(yīng)力梁鉸耗能為主,整體上是以非預(yù)應(yīng)力梁鉸為主的混合鉸耗能機(jī)制;在均布置預(yù)應(yīng)力框架的方向,雙向預(yù)應(yīng)力框架的預(yù)應(yīng)力梁、柱出鉸率均大于單向預(yù)應(yīng)力框架。(4)采用黃鵬建議的方法對(duì)一級(jí)雙向預(yù)應(yīng)力框架中柱的配筋進(jìn)行弱化,可以保證結(jié)構(gòu)在整體反應(yīng)和局部反應(yīng)符合規(guī)范要求,在一定程度上引導(dǎo)中柱出鉸,減小邊柱的轉(zhuǎn)角,但不能保證邊柱不出鉸。本文創(chuàng)新點(diǎn):(1)建立了雙向預(yù)應(yīng)力混凝土框架的三維模型,對(duì)結(jié)構(gòu)在雙向罕遇地震波作用下進(jìn)行了動(dòng)力時(shí)程反應(yīng)分析,總結(jié)了雙向預(yù)應(yīng)力混凝土框架地震反應(yīng)規(guī)律。(2)對(duì)一級(jí)雙向預(yù)應(yīng)力框架的中柱配筋進(jìn)行了初步研究,對(duì)比了黃鵬提出的強(qiáng)柱弱梁弱化方法與規(guī)范的強(qiáng)柱弱梁措施對(duì)中柱配筋的影響,并對(duì)采用黃鵬提出的弱化方法設(shè)計(jì)的雙向預(yù)應(yīng)力框架的抗震性能進(jìn)行了研究,為后續(xù)改進(jìn)中柱配筋打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：雙向預(yù)應(yīng)力混凝土 空間框架 雙向地震 時(shí)程分析 抗震性能
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU378;TU352.11
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-13
• 主要符號(hào)13-16
• 1 緒論16-24
• 1.1 引言16
• 1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 預(yù)應(yīng)力平面框架的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 預(yù)應(yīng)力空間框架的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 本課題組的現(xiàn)有研究基礎(chǔ)19-20
• 1.3 本文的研究目的和內(nèi)容20-24
• 1.3.1 本文的研究目的20-21
• 1.3.2 本文研究的內(nèi)容21-24
• 2 OpenSEES程序簡(jiǎn)介及模型建立24-42
• 2.1 概述24
• 2.2 OpenSEES建模24-28
• 2.2.1 有限元模型的建立24-27
• 2.2.2 預(yù)應(yīng)力筋的兩階段工作原理27-28
• 2.3 材料的本構(gòu)模型28-34
• 2.3.1 混凝土的本構(gòu)模型29-31
• 2.3.2 普通鋼筋的本構(gòu)模型31-32
• 2.3.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的本構(gòu)模型32-34
• 2.4 OpenSEES模型的參數(shù)取值34-38
• 2.4.1 混凝土的本構(gòu)參數(shù)34-35
• 2.4.2 普通鋼筋的本構(gòu)參數(shù)35
• 2.4.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的本構(gòu)參數(shù)35-36
• 2.4.4 單元?jiǎng)澐旨敖孛胬w維劃分36-37
• 2.4.5 豎向荷載的確定37
• 2.4.6 梁、柱抗扭剛度的確定37
• 2.4.7 質(zhì)量矩陣的確定37
• 2.4.8 阻尼矩陣的確定37-38
• 2.5 地震波的選取38-42
• 2.5.1 選取地震波的方法及數(shù)量38-39
• 2.5.2 地震波的調(diào)整39-42
• 3 雙向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架算例設(shè)計(jì)42-56
• 3.1 結(jié)構(gòu)方案及概況42-45
• 3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45-52
• 3.2.1 截面尺寸的確定45
• 3.2.2 內(nèi)力組合及內(nèi)力調(diào)整45-48
• 3.2.3 預(yù)應(yīng)力混凝土框架配筋設(shè)計(jì)48-51
• 3.2.4 8 度一級(jí)雙向預(yù)應(yīng)力混凝土框架中柱配筋探討51-52
• 3.3 選波結(jié)果52-56
• 4 雙向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架的彈塑性動(dòng)力時(shí)程反應(yīng)56-100
• 4.1 非線性結(jié)果評(píng)判準(zhǔn)則及相關(guān)說(shuō)明56-57
• 4.1.1 非線性反應(yīng)評(píng)判準(zhǔn)則56
• 4.1.2 計(jì)算結(jié)果相關(guān)說(shuō)明56-57
• 4.2 8 度（0.2g）二級(jí)KJ1的時(shí)程反應(yīng)分析57-67
• 4.2.1 各層位移、頂點(diǎn)位移以及層間位移角58-61
• 4.2.2 基底剪力與底層側(cè)移61-64
• 4.2.3 塑性鉸分布64-67
• 4.3 8 度（0.2g）一級(jí)KJ2、KJ5的時(shí)程反應(yīng)分析67-80
• 4.3.1 頂點(diǎn)位移、各層位移以及層間位移角67-73
• 4.3.2 基底剪力與底層側(cè)移73-75
• 4.3.3 塑性鉸分布75-80
• 4.4 7 度（0.1g）二級(jí)KJ3的時(shí)程反應(yīng)分析80-87
• 4.4.1 頂點(diǎn)位移、各層位移以及層間位移角80-83
• 4.4.2 基底剪力與底層側(cè)移83-85
• 4.4.3 塑性鉸分布85-87
• 4.5 8 度（0.2g）一級(jí)KJ4的時(shí)程反應(yīng)分析87-93
• 4.5.1 頂點(diǎn)位移、各層位移以及層間位移角87-90
• 4.5.2 基底剪力與底層側(cè)移90-91
• 4.5.3 塑性鉸分布91-93
• 4.6 雙向預(yù)應(yīng)力空間框架抗震性能分析93-97
• 4.6.1 整體抗震性能94-96
• 4.6.2 局部抗震性能96-97
• 4.7 雙向預(yù)應(yīng)力空間框架配筋探討97-98
• 4.7.1 8 度（0.2g）一級(jí)雙向預(yù)應(yīng)力空間框架中柱配筋問題97-98
• 4.7.2 雙向預(yù)應(yīng)力空間框架的預(yù)應(yīng)力梁配筋98
• 4.8 本章小結(jié)98-100
• 5 雙向與單向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架的罕遇地震反應(yīng)對(duì)比100-110
• 5.1 單向預(yù)應(yīng)力混凝土空間框架的概況100-102
• 5.2 整體反應(yīng)對(duì)比102-105
• 5.3 局部反應(yīng)對(duì)比105-108
• 5.4 本章小結(jié)108-110
• 6 主要結(jié)論與展望110-112
• 6.1 本文主要結(jié)論110-111
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)111
• 6.3 今后研究展望111-112
• 致謝112-114
• 參考文獻(xiàn)114-118
• 附錄118-166
• 附錄A KJ1~KJ9的構(gòu)件截面配筋表118-125
• 附錄B 地震波125-130
• 附錄C KJ1的地震反應(yīng)結(jié)果130-138
• 附錄D KJ2的罕遇地震反應(yīng)結(jié)果138-145
• 附錄E KJ3的罕遇地震反應(yīng)結(jié)果145-153
• 附錄F KJ4的罕遇地震反應(yīng)結(jié)果153-159
• 附錄G KJ5的罕遇地震反應(yīng)結(jié)果159-166

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本文編號(hào)：880398