钢筋混凝土框架动力反应的机构动力学分析法-结构工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 钢筋混凝土结构在震动、冲击等作用下的超大变形问题由于受到多方面因素的综合 影响，一直以来缺乏有效的数值分析方法。本论文讨论的结构大变形问题研究将着重 于分析由于构件裂缝的开展导致塑性铰的生成和发展，从而导致整体结构稳定性的丧 失，最终形成机构而坍塌的全过程。为了该过程能进行数值模拟，本文尝试采用弹性 连杆机构动力学的基本原理，将钢筋混凝土材料的性质加到对杆件、结点的处理中， 从而达到既考虑了结构材料的弹塑性性质和杆件变形的塑性发展、又能数值分析结构 大变形的目的。 关键词：塑性破，超大变形，弹性连杆机构动力学．，弹塑性分析 《 Abstraet Because of many complicated factors，there are seldom effective analysis methods in the extra large configuration problem when RC structure is acted by tremor、impact etc．The analysis of the extra large configuration problem in structure in this thesis places emphasis on the process from engendering and expanding of plastic nodes because of the development of cracks in staffs to the structure becoming a mechanism、losing stability to collapse．In order tO simulate the whole process numerically,the basic principles in the dynamic analysis theory of mechanism of elastic binding staff in kinetics of framework are attempted to be adopted and the elastic—plastic property of RC stuff is adopted to the disposal of staffs and nodes．So the purpose is achieved that we carl analyze the large configuration in structures with considering the stuffproperty ofRC． Key Word：plastic nodes，extra large configuration,the dynamic analysis theory of mechanism ofelastic binding staffin kinetics offramework,the plastic analysis 同济大学硕士论文 同济大学硕士论文 第一章 绪论 第一章 绪论 一．研究问题的提出和解决方法概述 钢筋混凝土结构在地震力等强震动、冲击作用下的超大变形问题由于 受到荷载形式、结构形式、材料性质、分析手段等多方面因素的综合影响， 一直以来缺乏有效的数值分析方法。现有的结构分析软件大多分析到：结 构部分产生～定的变形、由于铰结点的增多、从而认为结构变成机构为止， 而实际上，结构从有铰结点出现，到变成完全可以自由运动的机构这一过 程是具有很大现实意义的。例如在地震中，如果建筑物结构可以产生较大 变形而不完全倒塌，这一过程将给人们更多的逃生机会。 对于结构的小变形问题，通常建筑结构工程中使用的有限元方法，无 论是线弹性还是弹塑性理论，考虑构件在荷载作用下基于材料线性或非线 性特征的变形、应力发展直至破坏，而不能给出结构结点产生塑性铰、构 件产生小变形后，相应变形由小变形逐步变为超大变形的过程、以及结构 变为机构直至坍塌的数值分析过程。 本论文讨论的结构大变形问题研究将着重于分析由于构件裂缝的开展 导致塑性铰的生成和发展，从而导致整体结构稳定性的丧失，最终形成机 构而坍塌的全过程。现有方法的局限性使得人们无法对结构的超大变形进 行数值分析，也就无法达到“大震不倒”的设计目的。如果结构设计能针 对这一问题给出具体的数值分析控制，既能更安全、人性化的设计结构， 又能更经济的进行建筑结构设计。 为了对结构构件从产生裂缝到产生超大变形的过程能进行数值模拟， 本文尝试采用弹性连杆机构动力学的基本原理，因为平面弹性连杆机构动 力分析针对机构的大幅度运动，所以使用其计算模型和原理可以分析结构 结点的大幅