卿科[1]2007年在《剪力墙数量与空间位置对框架—剪力墙结构抗震性能影响的研究》文中研究表明近年来,许多结构在地震作用下的破坏已经暴露出现行抗震设计理论的不足,人们需要建立新的结构抗震性能评估理论和方法,因此提出了基于性能的抗震设计思想。本文将对框架—剪力墙结构进行了分析,首先提出基于性能设计的剪力墙数量的确定方法,接着讨论剪力墙的平面布置对结构扭转效应的影响,最后研究了在剪力墙数量和平面位置一定时,剪力墙的高度对整体抗震性能影响。我们利用PUSH&EPDA程序,对框架—剪力墙结构分别进行了静力弹塑性和动力时程分析,考察结构在具有不同数量的剪力墙和具有不同框架基底剪力系数这两种情形下的延性系数。结果表明:在强震作用下,当框架具有相对较小的基底剪力系数时,一旦剪力墙遭到破坏将使框架产生较大的弹塑性位移响应,甚至导致结构的倒塌,不断增加剪力墙的数量有时将更加加剧这种态势;但是当框架具有较大的基底剪力系数时,框架的位移响应随着剪力墙数量的增加而逐渐减小。根据结构的位移响应,建立了关于框架和剪力墙的基底剪力系数的等延性曲线,提出用一个经验公式来确定框架—剪力墙结构中剪力墙的数量。本文阐述了考虑扭转效应的必要性,对抗震规范关于结构扭转计算的规定作了说明,着重探讨了偶然偏心作用对框架—剪力墙结构地震效应的影响,以及扭转不规则的框架—剪力墙结构的静力弹塑性分析,发现偶然偏心的影响随结构不规则程度的增加而减小,并且随着偏心距的逐步增大,结构抵抗水平作用的能力也在削弱。在剪力墙高度对框架—剪力墙结构非线性反应影响的研究中,运用Pushover和双向地震波输入的动力时程分析法,描述随着剪力墙高度的不同,结构特征参数(楼层剪力、倾覆弯矩等)的变化情况。其弹塑性分析结果说明:在框架—剪力墙结构中将剪力墙一直延伸到顶是没有必要的。
朱亚鹏[2]2007年在《框架—剪力墙结构非线性时程分析》文中提出高层建筑在我国发展迅速,其高度越来越大,结构型式也越来越复杂,高层建筑第二阶段的抗震设计变得更加困难和复杂。因此,开发针对于复杂高层的非线性单元模型,对复杂高层建筑进行时程分析研究,具有一定的理论意义和重要的实用价值。在认真总结了现有梁、柱、剪力墙非线性单元模型优、缺点的基础上,本文针对于高层框架-剪力墙结构,在纤维模型的基础上,建立了新的梁、柱、剪力墙非线性单元模型,用于高层建筑的非线性时程分析。其中,柱单元是2节点空间非线性单元,梁在柱单元的基础下通过一些假定,简化为2节点平面单元,剪力墙单元为4节点空间非线性单元。这叁种单元都是通过定义钢筋和混凝土的恢复力特性,来反映梁、柱、墙构件在地震作用下的非线性性能。本文对如下几个方面进行了研究:(1)建立新的梁、柱非线性单元模型,推导出相应的刚度矩阵;(2)建立新的空间剪力墙非线性单元模型,推导出其刚度矩阵;(3)应用建立起来的非线性单元模型,编制时程分析程序,对实例进行分析,用以检验本文建立模型的准确性和有效性。
江建, 邹银生, 何放龙, 康光宗[3]1997年在《钢筋混凝土框架-剪力墙结构的空间非线性地震反应分析》文中指出提出了一种用于复杂形式钢筋混凝土框架剪力墙结构空间非线性地震反应分析的方法．整体结构采用空间力学模型．梁柱构件采用可模拟双向弯矩及轴力相互作用的多弹簧杆单元模型．剪力墙采用可考虑中性轴移动的多垂直杆元模型，并将其进行改进，使之能较方便地用于空间分析．对一幢１０层含非平面剪力墙的框架剪力墙结构进行了在强震作用下的非线性分析，结果证明了本文方法和所用单元的实用性．
臧登科[4]2008年在《纤维模型中考虑剪切效应的RC结构非线性特征研究》文中研究说明作为用来模拟构件非线性反应的一种细化模型,纤维模型引起了各国研究者的普遍关注。已有研究成果表明,这种模型在较大的非线性变形状态下能较好与构件的实际变形相吻合,较之传统方法精度更高。然而,虽然纤维模型可以模拟构件的弯曲和轴向效应,并能很好地考虑弯曲和轴向效应的耦合,但它不能模拟构件的剪切效应。对于纤维模型中考虑剪切效应的模型化方法,国内外研究甚少。为了模拟构件的剪切变形,本文提出了考虑剪切效应的模型化方法。基于考虑剪切效应的模型化方法,以国外新近开发的结构非线性分析工具OpenSees为平台,重点研究了以下几个方面的内容:第一,在OpenSees中实现考虑剪切效应的模型化方法,从而形成对剪切效应的模拟;第二,基于试验结果的统计分析与回归对小跨高比连梁、短柱与剪力墙的剪切恢复力特征参数进行在中国实际情况下的校核与修正,并提出适应中国国情的定参公式。以几片典型剪力墙的抗震性能试验结果为标准点,对前面的模型化方法进行校准,得出:基于OpenSees平台纤维模型中考虑剪切效应的模型化方法能较好地模拟出剪力墙构件的实际抗剪承载力与最大位移,并且能够较好地模拟出试验中的刚度退化、强度退化和捏缩效应,具有一定的可靠性和稳定性。以此经过校准的模型化方法作为后续研究的理论依据;第叁,以经过校准的考虑剪切效应模型化方法,对剪力墙的非线性变形能力进行系列分析。研究了剪跨比、轴压比、墙板配筋率、边框暗柱配筋率、混凝土强度、加载方式等主要因素对剪力墙非线性性能的影响规律;第四,基于本文提出的纤维模型中考虑剪切效应的模型化方法,借鉴已有研究结论,通过初步探讨研究得出,中性轴处最大的轴向变形可作为延性水平的标志,它与抗剪承载力有着一定的函数关系。本文通过引入一组与中性轴处最大轴向变形相关的剪力-剪应变骨架曲线,近似考虑了轴向、弯曲效应与剪切效应的耦合作用,并详细阐述了截面的剪切滞回模型,编制了程序流程图;第五,本文针对一严格按照我国规范设计的设防烈度为八度(剪力墙抗震等级为一级、框架抗震等级为二级)的高层民用建筑钢筋混凝土叁维框架-剪力墙为例,以考察剪切效应对空间框架-剪力墙结构在罕遇地震作用下的非线性反应影响规律为重点,完成了以下研究内容,主要结论如下:①考虑剪切效应框架-剪力墙结构的整体反应明显大于不考虑剪切效应的整体反应。②考虑剪切效应的剪力墙模型可以更合理地反映剪力墙的实际抗剪承载力、剪切刚度、刚度退化、强度退化、捏缩效应及耗能情况,对比分析结果表明,不考虑剪切效应模型高估了剪力墙的抗剪承载力与剪切刚度及弯曲耗能能力,低估了剪力墙的剪切耗能能力。③在罕遇地震(a=0.46g)双向作用下,考虑剪切效应与不考虑剪切效应的空间框架-剪力墙的屈服机制、薄弱环节位置基本相同,考虑剪切效应模型的屈服杆件数量大于不考虑剪切效应模型的杆件数量。考虑剪切效应模型杆件损伤程度普遍大于不考虑剪切效应模型的杆件损伤程度,不考虑剪切效应的模型化方法低估了结构、构件的延性需求。这说明,不考虑剪切效应的模型化方法低估了整个空间结构的局部反应,对于整个空间结构的抗震性能评价是不利的。
尹华伟[5]2001年在《钢筋混凝土框架—剪力墙结构非线性抗震计算方法的研究及其应用》文中指出本文主要研究人工地震波的合成方法，钢筋混凝土框架—剪力墙结构的平面非线性地震反应分析的时程分析方法及其静力弹塑性分析方法（即Push-over分析方法）等叁个方面的内容。 （1）、本文提出了一类符合要求的构造函数簇，并应用该函数簇从地震波的反应谱精确求出了相应的功率谱，然后用功率谱合成了一条可作为建筑场地地震动输入的人工地震波。 （2）、对钢筋混凝上框架—剪力墙结构采用五分段变刚度的杆单元模型和修正的柱单元模型来分别模拟结构的杆单元和剪力墙单元，并对钢筋混凝土框架—剪力墙结构进行了动力时程分析。 （3）、对Push-over分析方法从构件的单元分析模型的选用、结构等效形状向量的选取、水平加载模式的确定以及结构目标位移的计算等四个方面做了改进以提高Push-over分析方法的精度和扩大其适用范围。 在本文理论和方法的基础上，用Fortran语言编制了相应的分析程序，并进行了算例分析。算例结果证明了本文方法和程序的可靠性。
韦锋[6]2005年在《钢筋混凝土框架和框架—剪力墙结构非弹性地震反应性态的识别》文中研究说明框架结构和框架-剪力墙结构是在我国地震区广泛使用的两种钢筋混凝土结构形式。而钢筋混凝土结构在不同水准地震作用下的性态控制目标的实现,主要依靠有效的抗震措施,赋予结构以必要的延性能力和滞回耗能能力,使结构在更高水准的地震作用下以稳定的方式通过非弹性变形耗散地震能量,并保持其竖向承载力和整体稳定性。我国设计规范中有关框架结构和框架-剪力墙结构的系列设计方法和抗震措施主要根据试验结果、震害及工程经验,并借鉴国外规范经验制定,至今未经过理论分析的验证。对于其中的内力调节措施和抗震构造措施的抗震有效程度,到目前为止尚无法做出明确判断。近年来,国外已有利用非弹性动力反应分析程序对典型结构系列进行多条地震波输入下的分析以验证相应规范抗震设计方法和措施有效性的先例。而国内则未见此类研究工作报道。本论文的主要目的是编制功能良好的非弹性动力反应分析程序,并利用它研究严格按规范设计的钢筋混凝土结构在不同水准地震下的抗震性态,以期从理论分析角度识别有别于国外规范的我国抗震措施的有效程度。本论文主要完成了以下研究工作:(1)在作者所在学科点已有研究成果的基础上,编制完成了适应性较强的框架-剪力墙结构拟叁维非弹性动力反应分析程序,其中梁、柱单元采用单分量模型,剪力墙单元采用多竖杆模型;通过与国外同类知名程序以及国外知名研究机构完成的模型结构振动台试验的对比分析,对所编成的计算机程序进行了多途径的检验和考证,同时对剪力墙多竖杆模型中的相对转动中心高度系数c的取值进行了参数分析。(2)对钢筋混凝土结构抗震设计原理中的R-μ-T关系和结构超强效应的相关研究成果进行了总结;比较了我国规范与国外有影响的几本规范在能力设计措施方面的不同做法;并对框架结构的关键性抗震措施─柱抗弯能力增强措施中所要考虑的因素及其有效量化方式进行了较深入的探讨。(3)严格按修订前《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)7度、8度和9度设防烈度区分别设计了3跨6层的钢筋混凝土框架结构;和严格按修订后规范《建筑抗震设计规范》(GBJ50011-2001)设计了以下框架结构:(a)不同设防烈度区(7度0.10g和0.15g区、8度0.20g和0.30g区以及9度0.40g区)的5组3跨6层典型规则框架结构,其中包括考虑填充墙和不考虑填充墙的两个系列;(b)各设防烈度下高度接近允许上限值的3跨8层和11层的规则框架结构。通过对以上框架结构进行多波输入下的非弹性动力反应分析,对我国规范抗震措施,主要是柱抗弯能力增强措施的有效程度作了初步识别。另外还按5档不同水准的柱抗弯能力增强措施设计了相应的
罗荣利[7]2008年在《钢筋混凝土异形柱结构非线性分析方法研究》文中认为钢筋混凝土异形柱结构体系具有优良的建筑功能,在住宅建筑中有广阔的发展前景。目前对于异形柱结构的研究,还没有一种成熟的非线性分析工具和方法。本文通过对异形柱结构体系进行深入理论分析,研究了对空间异形柱结构进行非线性地震反应分析的有限元方法,主要的工作包括以下几个方面:(1)根据钢筋混凝土异形柱结构的受力和变形特性,建立了一种用于异形柱空间非线性分析的多弹簧单元模型。以T形截面柱为例,在平截面假定前提下,建立了新的截面位移模式。采用叁分段变刚度杆单元模型,利用虚功原理,导出了其单元刚度矩阵。(2)通过对模拟异形柱的空间多弹簧模型进行修改,建立了一种带刚域的叁分段变刚度空间梁单元模型;加入符合剪力墙受力性能的剪切弹簧,建立了一种空间多弹簧杆墙元非线性分析模型,并导出了相应的刚度矩阵。(3)运用MATLAB,利用其语言风格自由的特点,针对异形柱构件截面信息复杂输入难等问题,本文创建了一种定点网格坐标法,采用将矩阵的网格数字与截面的图形数据相结合的方式,简化了输入,形成一种新颖的编程思路;程序能在截面原位形成应力应变云图,便于计算结果分析;建立了统一的空间杆件分析模块,使编制程序对结构进行非线性地震反应分析得以相对简便实现。(4)分别对异形柱、剪力墙试验构件的非线性受力性能进行分析,并对建立的异形柱框架模型进行了弹性时程分析,通过对比验证本文方法和计算程序的合理性。在此基础上,建立一个异形柱框架-剪力墙结构模型并通过简化,对其进行了弹塑性时程分析。通过这些算例分析本文所采用方法的优缺点,为异形柱结构理论分析及结构可视化编程提供一些研究思路。
徐磊[8]2006年在《底部大空间剪力墙结构抗震性能研究》文中研究表明底部大空间剪力墙结构是一种复杂的结构形式，在我国高层建筑中应用非常广泛。由于受力机理复杂，设计难度很大，在工程实际中大空间剪力墙结构常用的结构转换形式有梁式转换和板式转换两种。由于结构体型复杂，在该类型结构的设计中经常出现多项指标设计规范限值的情况。目前对体型复杂的底部大空间剪力墙结构的抗震性能研究尚显不足，多数研究主要是对结构进行整体结构的有限元理论分析。本文紧密围绕该两类结构，采用振动台试验研究与有限元理论计算相结合的手段，进行了深入的研究。着重研究以下几个问题： (1) 将带转换层结构简化为一变截面悬臂结构，采用阶梯形变截面Euler-Bernoulli梁的求解理论计算了其自振特性，通过变化转换层上下刚度比和转换层设置高位分析对结构自振特性的影响，探讨了转换层上下刚度比和转换层设置高位对结构自振特性的影响规律。分析偏心结构平扭耦合结构振型规律，采用有限元方法计算不同偏心率对结构平扭耦合特性的影响。 (2) 转换层厚板的存在对整体结构的抗震性能产生一定程度的影响，以板式转换底部大空间剪力墙结构工程实例为研究对象，建立了叁维有限元分析模型进行结构抗震性能分析。详细分析这一结构的动力特性，并提出了主振型位移角的概念，发现该概念在复杂高层结构的结构选型和方案设计阶段具有较好的效果。讨论振型分解反应谱法中合理振型组合数量问题，并研究结构的地震反应内力和位移反应的特点。考察了转换层上下刚度比和转换层设置高位对结构动力特性以及地震反应的影响。 (3) 对梁式转换结构按相似关系设计制作了整体结构模型，进行了叁向模拟地震振动台试验。研究模型结构的动力特性以及在不同烈度地震动作用下模型结构的加速度反应和位移反应，根据试验现象和试验结果分析了模型结构的薄弱部位，破坏机理，提出了改进设计建议。随后对结构进行了有限元计算，进一步揭示了结构的地震反应特点，计算结果与振动台试验结果吻合较好。将计算模型变换转换形式，对比两种转换方式对结构抗震性能的影响。 (4) 在结构地震反应计算中，采用时程分析法和振型分解反应谱法两种算方法，并对以上两种计算结果进行对比分析，得出适合结构设计的地震反应计算方法。 (5) Push-over法是结构弹塑性地震反应分析的简化计算方法，以往的研究中主要是将剪力墙结构简化为等效框架结构进行分析，本文拓宽了这一方法，将梁式转换结构中剪力墙按壳元模拟并进行弹塑性地震反应分析。研究了剪力墙结构的开裂形式、开裂部位、开裂顺序以及连梁塑性铰的出现位置、出现顺序等问题。通过计算得到了结构的基底剪力一顶点位移反应曲线，以此对结构的抗震延性性能进行了评价。用能力谱法
郝露露[9]2015年在《基于离散单元法的钢筋混凝土框架剪力墙结构非线性与倒塌分析》文中研究表明地震作用下结构非线性反应与倒塌破坏的研究是结构工程学科的一项重要课题,也是目前的研究热点之一。尽管国内外学者们已对此提出了一些数值分析方法,但这些方法仍难以较好地对结构进行从弹性到塑性、从小变形到大变形直至倒塌塌落的全过程分析。作为一种非连续性的数值分析方法,离散单元法不要求单元之间位移协调,适用于结构倒塌破坏中的位移场不连续、接触碰撞以及大位移、大转动等问题的求解。离散单元法首先是在岩土工程领域发展起来的,目前已逐步用于结构的非线性地震反应与倒塌破坏机理分析研究。而以往的离散单元法计算模型中缺少墙板构件的单元模型,不能对大型复杂框架剪力墙结构、剪力墙结构非线性地震反应与倒塌破坏进行研究,这使得离散单元法存在一定的局限性。本文主要对离散单元法在钢筋混凝土框架剪力墙结构、剪力墙结构的非线性分析中的应用进行研究,具体工作如下:1.在查阅大量国内外文献的基础上,对结构非线性与倒塌分析的数值分析方法,尤其是离散单元法在结构工程领域的研究现状进行了总结、评述,并对基于梁柱构件的离散单元法杆段多弹簧理论模型进行了研究。2.提出了适用于墙板构件的多弹簧壳单元模型,并通过建立变动的局部坐标系与不变的整体坐标系的坐标转换矩阵来描述结构位形的变化。为避免路径相关性对计算结果的影响,采用同步动态松弛法和中心差分法对各种加载情况进行迭代计算,确立单元间的平衡关系。3.对钢筋混凝土剪力墙结构非线性反应与倒塌仿真分析程序SMS-Collapse进行二次开发。采用Fortran语言对本程序前处理模块进行改进,并在前处理模块中添加了墙板构件的多弹簧壳单元模型。研究PKPM软件中设计数据库信息,采用Python语言对PKPM与SMS-Collapse程序编写转换程序,以实现SMS-Collapse程序快速准确的参数化建模。4.运用多弹簧壳单元模型以及SMS-Collapse程序,对低周往复加载下钢筋混凝土剪力墙构件的受力行为进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比研究。分析结果表明,本文建立的多弹簧壳单元模型能够准确描述混凝土墙板构件的非线性性能,并可细致描述截面材料的力学行为发展历程。说明本文所建立的结构计算分析模型是合理的。5.在低周反复水平荷载作用下对不同轴压比和不同高宽比的钢筋混凝土剪力墙构件进行了数值模拟,计算结果与试验结果吻合良好。说明本文所建立的结构计算分析模型能够应用于不同类型的剪力墙构件的非线性分析,并具有较高的精度。6.本文对往复荷载下钢筋混凝土剪力墙破坏过程进行了模拟,并与试验结果进行了对比。数值模拟所得滞回曲线与试验实测滞回曲线相吻合,说明多弹簧壳单元模型可以真实、正确描述结构的反应,为框架剪力墙结构、剪力墙结构在地震作用下结构倒塌破坏过程分析奠定基础。
裴宗星[10]2011年在《近场地震作用下框架—剪力墙结构抗震性能研究》文中提出近年来地震发生频繁,从北岭地震、阪神地震、集集地震到我国2008年汶川地震2011年日本宫城地震,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,其震中无一不位于断层附近,属于近场地震的范畴。人们对近场地震的认识,随着叁十年前第一条包含速度脉冲地震记录被完整采集,到目前关于近场地震动的研究取得的一定成绩,在不断的加深和完善。但是,关于近场地震的前方效应、滑冲效应对结构的破坏程度,结构的地震响应的研究还没有得出一个可以指导结构设计的结论,反映在我国的规范上,即抗规和高规没有对结构在近场地震作用下的设计提出具体的规定。随着建筑技术的发展,结构的高度在不断攀升,高层结构将成为将来结构的主要存在形式,其中框架-剪力墙结构已经成为目前高层结构的首选结构形式。国内外学者对于框架结构在近场地震作用下的响应已经有了一定的研究,但是对于框架-剪力墙结构的研究较少。针对以上问题,本文以框架剪力墙为基础进行了以下方面的研究:(1)分析了大量近场地震记录,对于地震记录中有着明显速度脉冲的记录,比较各条记录加速度反应谱,对比国外抗震规范中有关近场地震反应谱的设定,提出在中国相应规范的反应谱以近场地震特点的修改意见。(2)采用MIDAS/Building有限元软件进行时程分析,对该有限元软件进行了框架结构和框架-剪力墙结构模型验证。具体介绍了MIDAS/Building中梁、柱、剪力墙所采用的非线性单元模型。(3)通过对24条地震波进行远场、近场叁联谱分析,进一步了解了近场地震动的特点和反应谱的特性,同时定性的分析和描述了本文中研究的叁个框架-剪力墙结构在近场地震作用下的地震响应。(4)研究了叁个框架-剪力墙结构(13层、18层、23层)在脉冲型近场地震作用下的动力响应,分别从结构位移反应、塑性铰分布情况和结构内力反应叁个方面,研究了框架-剪力墙结构在近场地震动作用下的地震反应特性。比较分析了前方效应、滑冲效应和远场地震的结构动力响应。
参考文献：
[1]. 剪力墙数量与空间位置对框架—剪力墙结构抗震性能影响的研究[D]. 卿科. 湖南大学. 2007
[2]. 框架—剪力墙结构非线性时程分析[D]. 朱亚鹏. 湖南大学. 2007
[3]. 钢筋混凝土框架-剪力墙结构的空间非线性地震反应分析[J]. 江建, 邹银生, 何放龙, 康光宗. 湖南大学学报(自然科学版). 1997
[4]. 纤维模型中考虑剪切效应的RC结构非线性特征研究[D]. 臧登科. 重庆大学. 2008
[5]. 钢筋混凝土框架—剪力墙结构非线性抗震计算方法的研究及其应用[D]. 尹华伟. 湖南大学. 2001
[6]. 钢筋混凝土框架和框架—剪力墙结构非弹性地震反应性态的识别[D]. 韦锋. 重庆大学. 2005
[7]. 钢筋混凝土异形柱结构非线性分析方法研究[D]. 罗荣利. 湖南大学. 2008
[8]. 底部大空间剪力墙结构抗震性能研究[D]. 徐磊. 同济大学. 2006
[9]. 基于离散单元法的钢筋混凝土框架剪力墙结构非线性与倒塌分析[D]. 郝露露. 沈阳建筑大学. 2015
[10]. 近场地震作用下框架—剪力墙结构抗震性能研究[D]. 裴宗星. 湖南大学. 2011
标签：建筑科学与工程论文; 钢筋混凝土论文; 抗风墙论文; 异形柱论文; 抗震等级论文; 抗震构造措施论文; 剪切变形论文; 空间分析论文; 非线性论文; 剪切强度论文; 构造地震论文; 规范分析论文; 剪切试验论文; 非线性效应论文; 抗震论文; 框架论文;