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钢管混凝土柱型钢混凝土梁混合框架抗震性能分析-土木工程专业论文
学位论文版权使用授权书
本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文, 允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内 容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》, . 并通过网络向社会公众提供信息服务。 ’
作者签名:。b蛔导师签名么堑丛曰期:址年』月生日
既有钢结构和钢筋混凝土 研究的钢管混凝土(CFST) 柱一型钢混凝土(SRC)梁混合框架是一种新型、高效、节能、经济的
结构体系,已经被广泛地运用于新型站房结构中。
本文所做的主要工作和取得的研究成果如下: (1)基于平截面假定,采用分层法,对型钢混凝土截面进行划分,
编制matlab程序实现从材料到截面的模型转变,并考虑粘结滑移, 得到基于材料的型钢混凝土梁恢复力模型:根据韩林海钢管混凝土压 弯构件理论,得到基于截面的钢管混凝土柱恢复力模型;
(2)选取一榀单跨框架,施加位移控制的低周往复荷载,对比自定 义塑性铰模型与纤维模型的差异,验证本文自定义塑性铰的精确性: (3)对于本文CFST柱一SRC梁混合框架,比较其在不同线刚度
比下的塑性铰情况,得到合理的梁柱线刚度比;
(4)采用静力弹塑性和动力弹塑性分析法,对本文CFST柱一SRC 梁混合框架进行大震下抗震性能分析。楼层层问位移角符合抗震规范 要求,梁的塑性铰发展较好,满足“强柱弱梁”的规范要求。该结构能 够满足“大震不倒”的设防要求,且结构处于“立即使用状态,具有 良好的抗震性能;
(5)在不同地震波加速度下,对静力弹塑性和动力弹塑性结果进 行分析比较。对于本模型,采用动力时程时顶点位移和层问位移角较 大。两种分析方法计算结果存在一定的差异,随着地震波加速度的增 加,两种方法计算结果的离散程度也越来越大,对于设防烈度较低的 地区,静力弹塑性结果虽偏小但仍较为精确,可认为是安全的。对于 设防烈度较高的地区,静力弹塑性结果偏于不安全,需进行动力时程 验算或对静力弹塑性结果进行修正;两种分析方法的塑性铰数量大体
相当,出现的先后顺序基本相同,分布也基本相似。
关键词钢管混凝土,型钢混凝土,塑性铰,静力弹塑性,动力弹塑 性,抗震性能
widely in railway station construction.
The main work and conclusions are as f.ollows:
(1)Based on the plane cross—section assumption,the SRC section is meshed by the layer method.A tr.ansfonnation process which changes material to section is made via Matlab,and a restoring forCe model of
SRC beam based on material is obtained by taking considering bond—slip into consideration.Another restoring force model of CFST column based on sections is also deriVed according to Han Linhai’s theory of CFST beam.columns.
(2)A仔ame of single span under quasi-static load controlled by displacement contr01.The e陌ciency 0f the proposed customized Plastic Hinge Mode is proVed by comparing the customized Plastic Hinge Model
and Fiber Model.
(3)For the composite frame of CFST column combined with SRC beam,plastic hinge under di艉I.ent beam·column’s linear stif.fness ratio is analyzed and compared, and then a rational beam—coIumn’s linear
stiffness ratio is obtained.
(4)The seismic behavior of composite仔ame of CFST column combined
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