带竖缝墙的钢节点连接预制混凝土框架抗震理论分析

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:panda_chris
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对装配式建筑结构存在建造成本高、构造复杂、节点连接质量不易保证、高烈度区预制混凝土柱截面较大不利于吊装等问题,本文基于消能减震原理提出了带钢筋混凝土竖缝墙(以下简称竖缝墙)的钢节点连接预制混凝土框架体系,该体系由预制混凝土柱、预制钢-混凝土混合梁及竖缝墙等构件组成,梁柱通过钢节点进行连接,竖缝墙与混合梁一体预制,通过后浇齿槽节点与下部结构连接,竖缝墙可作为结构附加抗侧力构件,减小预制柱截面尺寸,并在弹塑性阶段提供附加阻尼比。该结构构造简单、受力明确、装配便捷。本文选取其中的普通结构与子结构,基于试验结果,通过有限元、理论研究及工程实例相结合的形式,进行了抗震性能分析,主要研究工作和结论如下:(1)对普通结构与子结构通过ABAQUS软件进行了精细化有限元模拟,其模拟结果在裂缝发展、破坏形式、滞回曲线及特征点等方面均与试验结果吻合较好,其中各特征点处的位移及荷载误差均在10%以内,从定性及定量的角度验证了有限元模型的可靠性。(2)基于验证后的有限元模型,进行了参数化分析,研究了轴压比、楼板宽度及梁柱线刚度比对普通结构抗震性能的影响,并研究了竖缝墙中缝间墙肢数、长宽比以及预制混合梁构造对子结构抗震性能的影响,根据参数分析结果,对普通结构及子结构在相关参数上的取值及构造形式给出了具体的建议。(3)基于D值法及等效刚度理论,提出了普通结构及子结构的抗侧刚度计算方法,并对其进行了验证;基于枢纽点理论,建立了竖缝墙的恢复力模型。此外,根据以上成果,给出了结构的性能指标,提出了相关设计建议。(4)基于工程实例,采用ETABS软件,对结构进行了小震、中震及大震下的计算分析,结果显示结构符合“强柱弱梁”、“强节点弱构件”的设计原则,竖缝墙可率先屈服耗能,在中震及大震下可分别提供1.6%和3.8%的附加阻尼比,结构整体可实现预期“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震性能目标。
其他文献
泡沫混凝土是一种优质的建筑材料,它具有良好的抗震吸能、吸声降噪和保温隔热等性能。现有泡沫混凝土因水灰比大、不含粗骨料等因素,在服役期间易出现收缩开裂问题,且泡沫混凝土内部多孔结构使其具有较高的吸水率。将废旧橡胶颗粒掺入泡沫混凝土中,可改善泡沫混凝土物理力学性能、提升泡沫混凝土的耐久性,并实现废旧橡胶的回收再利用,有益于环境保护。本文对湿密度为1200 kg/m~3的建筑墙体用泡沫混凝土进行研究。针
学位
随着科学技术和经济的发展,大体积混凝土在水利、桥梁以及建筑结构中的应用越来越广泛。在建筑结构方面,高层建筑基础、大型地震模拟设施基础大部分为大体积混凝土,大体积混凝土不同于普通钢筋混凝土结构,其配筋率较低,浇筑过程必然伴随着温度应力的产生,在温度应力的作用下混凝土极易产生温度裂缝,因此大体积混凝土的裂缝控制成为工程施工中的一项重要课题。目前国内外针对地震模拟设施大体积混凝土基础研究较少,而在新型建
学位
大跨空间结构形式多样,造型美观,受力合理,被广泛应用于会展中心、交通枢纽、体育场馆等大型公共建筑,吊顶系统的破坏是大型公共建筑在地震作用下典型的震害形式之一。我国经济的蓬勃发展对大跨空间结构及其非结构构件在地震作用下保障生命安全、减小经济损失及维持使用功能提出了更高的要求。基于上述研究背景,本文以单层网壳及吊顶系统为研究对象,开展了地震易损性分析,揭示其在不同强度地震作用下的失效概率,进而探究其在
学位
疲劳破坏是工程结构主要失效模式之一,当前对于建筑结构进行疲劳问题研究多局限于常幅和变幅荷载作用下的寿命估算,然而结构在服役过程中不可避免地承受着风荷载、人流荷载等随机载荷的作用。因此,在建筑结构领域研究随机振动荷载作用下的疲劳损伤和寿命具有重要的理论意义和工程价值。当前随机疲劳寿命估算方法主要为时域法和频域法,时域法计算量大、工程应用性不强,频域法适用性小、精度不高,而人工神经网络具有无可比拟的对
学位
方钢管混凝土组合柱(SCFST柱)克服了传统钢结构住宅露梁露柱的缺点,且具备较好的力学性能,符合建筑工业化的发展方向,应用推广前景良好。为研究双钢板连接SCFST柱框架结构的抗震性能以及内嵌轻质墙板对SCFST柱框架结构抗震性能的影响,并为结构整体分析考虑墙板刚度影响提供参考,本文主要开展了以下研究:(1)进行了双钢板连接SCFST柱框架结构(SJ-1)与内嵌轻质墙板SCFST柱框架结构(SJ-2
学位
近些年来,随着城市发展与极端降水时间频发,城市洪涝灾害也不断增加。在城市防洪减灾工作中,城市内涝风险分析、城市内涝积水预报与应急调控显得尤为重要。鉴于此,本文以天津市解放南路海绵示范区为研究对象,开展了内涝风险区划、快速预报与应急调控研究。本文的主要研究内容及成果如下:(1)构建了天津海绵示范区一二维城市洪涝模拟模型。运用PCSWMM构建了耦合调蓄池、排水管网、雨水泵站、河道等建筑物的城市排水排涝
学位
大坝应力能够直接反映坝体的结构状态,对大坝应力的预测研究有重要的科学意义和工程价值。大坝应力预测模型各影响因子间存在相关性,由于水压分量、温度分量和效应分量等多因素共同作用,各影响因子间的相互关联会引起多重共线问题,容易导致以此为输入的预测模型出现伪回归现象。现有基于机器学习算法的应力预测模型由于训练特征过多、过度训练易产生过拟合现象,其预测精度还有待进一步提高。针对上述问题,提出了基于主成分分析
学位
在我国房屋建筑领域,以预制空芯墙板为代表的装配式建筑构件已经得到工业化推广应用。装配式建筑工业化是将整体建筑化为单个构件,由加工厂制作后运至现场拼接成整体。本文主要对预制混凝土空芯墙板与墙梁的连接提出了两种新型方式,对石膏空芯墙板与墙梁提出了一种类似连接方式,并对其受力和抗震性能开展研究,本文具体研究内容如下:(1)按照《装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构技术规程》设计预制混凝土空芯墙板,预制石膏
学位
黄河流域凌汛灾害频发,造成损失较大,加之受气候变化和人类活动影响,凌汛灾害复杂性和随机性加剧,防灾形势日渐严峻,在凌汛灾害发生前对其进行有效的监测预防具有重要意义。针对黄河宁蒙河段凌汛灾害的监测、预防、诊断等问题,本文选择典型河段弯道遥感影像和石嘴山、巴彦高勒、三湖河口等控制水文站数据开展了凌汛灾害特点和影响因素分析、高分辨率遥感影像河冰分类分布识别以及宁蒙重点河段凌汛洪水风险诊断评估研究。主要研
学位
目前装配式混凝土框架结构存在建造成本高、建造周期长、湿作业量大且节点质量不易保证等问题,针对这些问题,本课题组将钢结构与钢筋混凝土结构结合,提出了钢节点连接装配式混凝土框架结构体系,该结构体系由预制混凝土柱与预制钢-混凝土混合梁等构件组成,其中预制梁柱通过各自在节点处预埋的钢构件以钢结构的形式进行连接。为增加结构整体的抗侧力、提高结构耗能性能,本文提出在上述钢节点连接结构中增设带竖缝的钢筋混凝土墙
学位