钢筋混凝土结构强度中心运动与结构扭转的相关性研究-防灾减灾工程及防护工程专业论文.docxVIP

内蒙 内蒙古科技大学硕士学位论文 I I 摘 要 建筑设计常使得结构抗侧力构件和质量布置的不均匀，形成结构不对称现象，在地 震作用下引发扭转破坏。本文着重研究钢筋混凝土结构在弹塑状态下的强度中心的运动 过程，解释大震作用下结构的扭转破坏原因。重点研究刚度中心、质量中心、强度中心 三者之间的关系。现存文献对三者之间的研究以概念、定义简单实验为主，没有说明实 际结构设计的可操作方法。在结构层抗侧力构件全部处于弹性阶段时，刚度中心与强度 中心重合。随着抗侧力构件的塑性发展，强度中心会偏移初始位置，是全过程运动。刚 度中心不能反映结构弹塑性状态下的扭转中心，只有强度中心才能反映结构弹塑性状态 下的扭转中心。 本文尝试用精确数值方法解释三者之间的关系。PUSH-OVER 是一种模拟地震作用的 静力弹塑性方法，宏观上能够反映结构破坏全过程，是本课题的研究中依靠的基本方 法。并且 PUSH-OVER 是实际结构设计中可以操作的工程方法。本文共建立了 3 个钢筋混 凝土结构模型：模型 1 属多层规则结构，调整质量分布后，形成对比模型 1-I 和模型 1- II。模型 2 属多层平面不规则结构，局部增加一道剪力墙后，形成对比模型 2-I 和模型 2-II。模型 3 是高层平面不规则结构。模型 2-II 与模型 3 均带有剪力墙，模型 3 抗侧 力构件布置比模型 2-II 均匀。运用 PUSH-OVER 分析分别找出各步下的结构层强度中 心。通过分析强度中心偏移初始位置的大小，得出：几何对称性好的结构强度中心偏移 小于几何对称性差的，刚度对称性好的结构强度中心偏移小于刚度对称性差的。可以指 出，强度中心运动过程，对结构扭转变形影响很大。 关键词：强度中心；质量中心；刚度中心；PUSH-OVER 分析 II II Abstract Architecture design often make the lateral resistant components and mass distributed uniformly, forming asymmetric structures and inducing torsional damage in earthquake. In the thesis, mostly research the concrete-structure’s center of strength move process in elastic and plastic state, interpreting the structure torsional damage in rare earthquake; lay emphasis on researching the contact among the center of stiffness, the center of mass, the center of strength. In existing documents, people researched the centers mostly by defining notion and designing simply expriments, but didn’t illustrate the operal methods in actual structure design. As the laterl resistant components in elastic state, the center of stiffness and the center of strength are coincide. When it turn out plasticity slowly and slowly, the center of strength depart intial position and move in the process. The center of stiffness can’t reflect the structure center of torsion in elastic and plastic state, but the center of strength can. In the thesis, try to interpret the contact of the three centers by accurate numeral methods. PUSH-OVER is a static, inelastic methods of imitating earthquake, can reflect the complete process of the structure dama