钢筋混凝土框架结构基于有效刚度的几何非线性分析

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二阶效应是钢筋混凝土框架结构设计需要考虑的重要内容。目前,国内外学者对二阶效应问题已经进行了非常深入的研究,并取得了很多成果,其中一些成果已经应用到设计规范中。但是由于二阶效应计算的复杂性,有些问题解决的尚不够好,需要进一步完善。本文针对平面钢筋混凝土框架结构和空间钢筋混凝土框架结构的二阶效应问题,从几何非线性角度,提出了新的分析方法,主要内容包括:(1)提出了直接在有限元计算中考虑钢筋混凝土框架结构几何非线性的方法。材料非线性通过构件的有效刚度考虑,几何非线性通过考虑轴力影响的刚度矩阵描述。基于矩阵位移法中的直接刚度法,通过修改结构有限元分析的单元刚度矩阵,即可实现平面框架结构的几何非线性分析。(2)在平面钢筋混凝土框架结构几何非线性分析的基础上,通过修改结构的单元刚度矩阵考虑轴力的影响,提出了空间框架结构的几何非线性分析方法。(3)提出了平面钢筋混凝土框架柱和空间钢筋混凝土框架柱轴力的简化计算方法,避免了几何非线性计算的迭代过程,简化了分析方法。
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