检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李晓楠山东建筑大学

学位级别：硕士

中国的经济发展迅速,建筑行业同经济一同发生着日新月异的变化,为了满足当下的需求,建筑结构的形式也越来越多样化。钢结构在当下获得越来越多的结构工程师的认可。结构设计要考虑的最重要也是第一位的问题就是结构的安全问题,结构在偶... 详细信息

中国的经济发展迅速,建筑行业同经济一同发生着日新月异的变化,为了满足当下的需求,建筑结构的形式也越来越多样化。钢结构在当下获得越来越多的结构工程师的认可。结构设计要考虑的最重要也是第一位的问题就是结构的安全问题,结构在偶然荷载的作用下会在结构的局部产生破坏,导致局部承载力不足,从而扩散到结构的相邻部分继续发生破坏,直到结构的主体承载力丧失,由此发生的连锁反应造成的结构大规模坍塌,称为连续倒塌。建筑物的连续倒塌会造成非常严重的生命及财产损失,引起巨大的社会影响,后果非常严重。然而,我国的结构规范对结构连续倒塌的设计要求还很模糊,所以,对钢结构的连续倒塌的分析研究是具有一定的社会意义的。本文的研究工作主要在以下几个方面：第一章主要论说了对结构进行抗连续倒塌能力的意义,列举了海内外较典型的建筑发生连续倒塌的事例,由此详细介绍了前人所作出的研究分析以及制定的相应规范规程,并且提出了本文所计划的相关研究内容。第二章对结构抗连续倒塌能力进行了定义,详细介绍了结构抗连续倒塌的设计准则,根据英美国家对结构发生连续倒塌事件的研究分析定制了相关的设计准则,提出了根据结构倒塌的机理所做出的设计规范,以及抗结构连续倒塌的概念设计方法和结构发生局部倒塌所允许的范围。分析结构抗连续倒塌的各种概念设计方法,根据对规范的理解做出了相对详细的介绍；最后对结构抗连续倒塌的备用荷载路径法的四种分析手段做出了说明,对下文分析做好了理论奠基。第三章通过钢框架结构模型及衍伸工况模型,通过对比分析内力重分布情况,研究结构内力变化的规律。对结构进行非线性静力分析,判断出结构中不同位置构件破坏对构件所造成的不同程度的影响。根据非线性静力分析的结果,提出改善结构冗余度的设计方案,选取影响相对较大的工况研究分析,推断出应在结构设计中采取多种方法并行的方式,保证结构的承载力要求。第四章对钢结构原模型和各工况进行非线性动力时程分析,分析各工况的出铰顺序及时间,对比得出对荷载作用受影响相对最大的工况。通过对比不同工况内力时程曲线,分析结构在构件失效后的荷载承担情况和内力转移情况,研究对结构抗连续倒塌能力的影响分析。分析结构原模型和各工况的位移响应和加速度响应,对比位移情况和层间位移角的大小,推断出非线性动力时程分析中受到影响相对最大的工况,在此工况中采取改善措施。第五章主要对本文研究内容进行总结,提出本文研究内容的不足之处,对本文未来的研究工作开展方向提出一定的展望。

关键词：连续倒塌钢框架结构偶然荷载 Pushdown分析非线性动力时程分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

钢板剪力墙对高层钢框架结构动力特性影响分析

钢板剪力墙对高层钢框架结构动力特性影响分析

引用

作者：郭雅欣河北工程大学

学位级别：硕士

以钢材为主要材料制作的钢板剪力墙(Steel Plate Shear Wall,简称SPSW)构件被国内外研究人员广泛关注,但研究主要针对于钢板剪力墙在低、中层结构中的应用,而在高层钢结构中的应用、结构振动分析方面,存在一些不足之处。以此为背景,本... 详细信息

以钢材为主要材料制作的钢板剪力墙(Steel Plate Shear Wall,简称SPSW)构件被国内外研究人员广泛关注,但研究主要针对于钢板剪力墙在低、中层结构中的应用,而在高层钢结构中的应用、结构振动分析方面,存在一些不足之处。以此为背景,本文研究的主要内容分为以下几个方面:(1)在研究非加劲钢板剪力墙构造和基本理论的基础上,根据钢板剪力墙的工作机理,探讨钢板剪力墙的两种简化等效模型,研究了框架-钢板剪力墙体系在抗震分析中涉及的材料、几何非线性,数值分析方法及地震波选取等问题。(2)以规则钢框架结构为例,用数值方法分析了非加劲钢板剪力墙-规则框架结构在地震作用下的时程反应,研究钢板剪力墙构件在两种不同板厚下对结构抗震效果的影响,证明结构采用厚钢板剪力墙构件的抗震效果更佳;研究发现:钢板剪力墙对框架结构体系具有良好的抗震效果,但结构在不同地震波种类下的抗震效果相差较大,其中:结构在天津波作用下抗震效果最好,El Centro波次之,在Taft波影响下的结构体系抗震效果略差;且对于同一种地震波,随着地震强度越大,结构的抗震效果越来越明显。(3)以不规则钢框架为例,通过数值方法对非加劲钢板剪力墙不规则框架结构在地震作用下的时程反应进行分析。表明:钢板剪力墙对结构的平扭耦联振动可以起到良好的控制效果;但是在不同地震波影响下,结构振动控制的效果不同,其中:天津波作用下,结构抗震效果最好,Taft波影响下的结构抗震效果略差。

关键词：钢板剪力墙钢框架结构地震作用动力特性

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于能量的钢框架结构的抗震性能研究

基于能量的钢框架结构的抗震性能研究

引用

作者：薛振声华南理工大学

学位级别：硕士

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》判定结构性能水准的模式是采用层间位移和构件承载力的双指标模式。美国ASCE41-17规范判定结构性能水准的模式是采用层间位移和构件变形的双指标模式。进行采用基于能量的性能水准指标的钢框架结构... 详细信息

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》判定结构性能水准的模式是采用层间位移和构件承载力的双指标模式。美国ASCE41-17规范判定结构性能水准的模式是采用层间位移和构件变形的双指标模式。进行采用基于能量的性能水准指标的钢框架结构抗震性能研究,既能考虑地震瞬时作用对结构的损伤,也能考虑地震持时对结构的累积损伤。本文进行采用基于能量的性能水准指标的钢框架结构抗震性能研究,主要研究内容有以下几个方面:1、模型以及地震输入能和结构滞回耗能等参数的验证。针对某五层的钢框架结构,通过在梁构件和柱构件设置塑性铰,建立基于Perform-3D的结构分析模型,并进行动力弹塑性分析;取其一榀钢框架为研究对象,计算其地震输入能和结构滞回耗能;在Perform-3D软件中,地震输入能在弹性阶段全部由粘滞阻尼吸收;地震输入能在弹塑性阶段被粘滞阻尼和滞回耗能吸收;计算结果与文献的计算结果进行了对比,验证了模型以及结构能量参数计算的准确性。2、开发基于能量的性能水准指标计算公式,进行基于能量的指标量化。基于我国规范要求,确定性能水准的层间位移角量化指标;开发基于能量的性能水准指标计算公式,具体为最大楼层的累积塑性变形能与大震作用下结构各层累积塑性变形能之和的比值;选取有代表性的地震波,将其加载到Perform-3D软件所建立的Benchmark多层和中层钢框架模型中;由量化的层间位移性能水准指标确定各性能水准的地震波的最大加速度;对结构施加相应的相同加速度幅值的地震波激励,根据基于能量的性能水准指标计算公式,计算基于能量的性能水准指标值;建立基于能量的中层和多层钢框架结构的量化指标体系。3、基于能量的性能水准量化指标的对比。提出基于滞回耗能的性能水准指标计算公式,具体为最大楼层的滞回耗能与大震作用下结构各层滞回耗能之和的比值,并采用文献中楼层滞回耗能的计算公式;针对多层钢框架结构,建立基于滞回耗能的多层钢框架结构的量化指标体系;将该指标体系与基于楼层累积塑性变形能的性能水准量化指标体系进行对比和评价。通过以上的研究工作,提出了基于我国规范的性能水准量化标准-以层间位移数值作为性能水准的分段标准,通过对Benchmark中层和多层钢框架模型的动力弹塑性分析,建立起基于楼层累积塑性变形能的性能水准量化指标体系。

关键词：钢框架结构弹塑性动力分析 Benchmark模型层间位移累积塑性变形能性能评估

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

翼缘削弱型节点钢框架结构抗震性能研究

翼缘削弱型节点钢框架结构抗震性能研究

引用

作者：孙良君大连理工大学

学位级别：硕士

钢结构以其良好的延性性能被认为具有优异的抗震能力。但在历次地震中,钢结构建筑多在梁柱节点处发生局部脆性破坏现象。为解决这一问题,学者提出了新型延性节点的设计方法,即通过改进梁柱节点的连接形式,使塑性铰出现在远离梁柱节点的... 详细信息

钢结构以其良好的延性性能被认为具有优异的抗震能力。但在历次地震中,钢结构建筑多在梁柱节点处发生局部脆性破坏现象。为解决这一问题,学者提出了新型延性节点的设计方法,即通过改进梁柱节点的连接形式,使塑性铰出现在远离梁柱节点的梁上,通过塑性铰外移起到保护节点焊缝,避免结构在梁柱节点处发生脆性破坏的作用。本文采用试验与有限元计算的方法,对翼缘削弱型节点钢框架结构的抗震性能进行了系列研究。首先,对翼缘削弱型节点钢框架结构和传统型节点钢框架结构,进行了静力弹性阶段的单调加载对比试验研究。从结构刚度、应变分布等方面对两个钢框架结构进行了对比分析。其次,对上述两个钢框架结构进行了振动台试验研究。通过振动台进行各试验量级加载试验,对两个钢框架结构在弹性阶段和弹塑性阶段的动力性能、应变分布、滞回特性和破坏形式等进行了对比研究。再次,对上述两个钢框架结构试验结果与有限元计算结果进行了对比。同时,对比分析了两个钢框架结构有限元计算结果,并将有限元计算与试验实测所得结论进行了比较。分析结果验证了有限元计算方法可用于结构抗震性能的研究。最后,为使研究结果更具代表性,设计了分别采用传统型节点、翼缘削弱型节点和部分采用翼缘削弱型节点的三个五层两跨钢框架结构,使用有限元计算的方法,对三个钢框架结构的抗震性能进行了对比研究。

关键词：钢框架结构翼缘削弱型节点抗震性能试验研究有限元分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

蜂窝梁钢框架结构Push-Over分析

引用

建筑结构 2022年第S2期52卷 1187-1191页

作者：秦雨生黄泰杰黄炳生倪波南京工业大学土木工程学院南京211816 南京工大建设工程技术有限公司南京210009 上海建筑设计研究院有限公司上海200041 仪征市建设工程质量监督站仪征211400

为研究蜂窝梁钢框架结构的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS软件,对由经1.5倍扩高的西德六边形孔蜂窝梁、圆形孔蜂窝梁、正八边形孔蜂窝梁和原实腹柱组成的两层两跨钢框架结构进行了Push-Over分析,分析了蜂窝梁钢框架结构的侧向荷载-... 详细信息

为研究蜂窝梁钢框架结构的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS软件,对由经1.5倍扩高的西德六边形孔蜂窝梁、圆形孔蜂窝梁、正八边形孔蜂窝梁和原实腹柱组成的两层两跨钢框架结构进行了Push-Over分析,分析了蜂窝梁钢框架结构的侧向荷载-顶点位移曲线、破坏模式、承载力、塑性铰出现的位置与先后顺序,并与扩高前实腹梁钢框架结构进行了比较。结果表明,蜂窝梁钢框架结构的弹塑性性能更强,普通钢框架结构与蜂窝梁钢框架结构的破坏模式有差异,各孔形蜂窝梁钢框架结构的破坏模式基本相同。相较于扩高前实腹梁钢框架结构,各孔形蜂窝梁钢框架结构的屈服荷载与极限荷载增加了约23%。在孔高比、距高比、孔边距等因素相同时,不同孔形对蜂窝梁钢框架结构的抗侧移性能影响很小。

关键词：钢框架结构蜂窝梁 Push-Over分析弹塑性性能

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑柱局部屈曲的钢框架结构抗倒塌能力研究

考虑柱局部屈曲的钢框架结构抗倒塌能力研究

引用

作者：朱磊苏州科技大学

学位级别：硕士

柱是钢框架结构中重要的抗侧力构件，承受剪力的同时还兼承轴力和弯矩作用。钢结构的延性性能主要通过限制抗侧力构件的板件宽厚比、长细比等予以保证。\n 为研究钢框架结构在柱发生局部屈曲后抗倒塌能力的变化，本文按照我国现行规... 详细信息

柱是钢框架结构中重要的抗侧力构件，承受剪力的同时还兼承轴力和弯矩作用。钢结构的延性性能主要通过限制抗侧力构件的板件宽厚比、长细比等予以保证。\n 为研究钢框架结构在柱发生局部屈曲后抗倒塌能力的变化，本文按照我国现行规范设计了两组共八个单层钢框架结构，通过单独变化柱翼缘宽厚比和腹板高厚比两个重要参数来考虑柱的局部屈曲，利用ABAQUS四节点壳单元模拟构件局部屈曲形态，并运用基于增量动力分析（IDA）的倒塌储备系数（CMR）方法和倒塌易损性曲线对两组算例的抗倒塌储备性能进行分析评价。分析结果表明柱翼缘宽厚比和腹板高厚比都与结构的倒塌储备系数成负相关关系，即柱翼缘宽厚比和腹板高厚比越大，结构的倒塌储备系数越小，抗倒塌储备能力越差；柱翼缘宽厚比和腹板高厚比愈大，结构发生倒塌的概率愈大；得到了基于倒塌分析的柱翼缘宽厚比限值和腹板高厚比限值；并利用ABAQUS软件模拟出了柱的局部屈曲形态。

关键词：柱局部屈曲钢框架结构抗倒塌能力延性性能

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于地震观测加速度响应的钢框架结构状态估计方法研究

基于地震观测加速度响应的钢框架结构状态估计方法研究

引用

作者：余希洋重庆大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的快速推进,在高烈度地震区的各大中城市,越来越多的多层及高层钢框架结构建筑物已建设落成。为了实现地震韧性城市灾后快速反应决策,结合地震观测加速度响应对钢框架结构在地震过程中的状态进行估计是十分必要的。... 详细信息

随着我国城市化进程的快速推进,在高烈度地震区的各大中城市,越来越多的多层及高层钢框架结构建筑物已建设落成。为了实现地震韧性城市灾后快速反应决策,结合地震观测加速度响应对钢框架结构在地震过程中的状态进行估计是十分必要的。本文以钢框架结构为研究对象,提出了两种状态估计方法,分别是最大层间位移角估计方法和梁端动应变响应估计方法。建筑结构的最大层间位移角是衡量其抗震性能的关键参数,且与结构的地震损伤密切相关。因此,为了快速准确地评估钢框架结构在地震作用下经历的最大层间位移角,本文提出了基于时变模型的建筑结构最大层间位移角估计方法。首先,考虑到建筑结构的结构刚度和结构阻尼在地震过程中具有时变性,构建了关于时变模型的结构运动方程;然后,在状态空间中,将结构运动方程与非线性贝叶斯滤波(即,无迹卡尔曼滤波(UKF)、二阶扩展卡尔曼滤波(s EKF)和粒子滤波(PF))相结合;最后,通过输入(部分)结构加速度响应测量数据,可估计出建筑结构在地震过程中的位移响应及最大层间位移角。特别地,相比于传统的滞回模型或者非线性有限元模型,本研究采用的时变模型可以显著降低待估计参数的数目。在四层剪切模型数值算例中,UKF,s EKF和PF的最大层间位移角估计值均与四阶Runge–Kutta方法的计算值吻合,最大误差均小于5.9%;并且,UKF和s EKF的结构时变参数估计结果比PF的估计结果更可靠。此外,还研究了测量噪声、结构阻尼比、位移和速度初始估计值以及结构非线性对估计结果的影响;研究了时变模型和时不变模型在最大层间位移角估计中的准确性。最后,通过增大剪切模型的结构自由度,验证了所提出的估计方法在较高结构自由度下的可行性。利用三层钢框架结构振动台试验,对所提出的最大层间位移角估计方法进行了试验验证。在不同的楼层加速度响应测量和不同地震工况下,UKF和s EKF均能给出准确的估计结果,而PF的估计性能并不稳定。而且,UKF和s EKF的计算效率比PF更高。此外,比较了时变模型,时不变模型以及四阶Runge–Kutta数值积分方法对最大层间位移角的预测结果,揭示了所提出的最大层间位移角估计方法的优越性;利用三种贝叶斯滤波给出的最大位移响应后验分布,检验了它们的不确定性;考察了三种贝叶斯滤波对模型误差的鲁棒性。另一方面,结构动应变响应数据在钢框架的结构健康检测中扮演着越来越重要的角色。为了提高动应变数据采集的便利性,为将来进一步的钢框架结构损伤识别奠定基础,本文将基于线性模型的状态观测器(Linear-Model-Based Observer,LMBO)应用于受基底激励作用的钢框架结构,形成了适用于钢框架结构的梁端动应变响应估计方法,该方法所需的测量信息是(部分)结构加速度响应测量数据。在该状态观测器中,经受基底激励的结构可等效于该结构受到修正力和附加接地阻尼器共同作用。梁端动应变响应估计方法可以结合有限元计算软件使用,因此具备较高的计算效率。利用三层钢框架有限元模型,对梁端动应变响应估计方法进行了数值验证。结果表明,当钢框架有限元模型受到平稳随机过程(白噪声)的基底激励或非平稳随机过程(Loma Prieta地震的地震动记录)的基底激励时,梁端动应变响应估计值与相应的模拟值比较吻合,其时间响应保证标准值(Time Response Assurance Criterion,TRAC)超过了0.8,这表明两种动应变响应具有较高的一致性。在试验验证中,对于小振幅白噪声基底激励下的三层钢框架试验体,绝大多数梁端测量点的实测动应变响应与相应的梁端动应变响应估计结果相吻合。此外,分析了不同的楼层加速度响应测量对动应变估计结果的影响;将有限元模型地震时程分析方法的模拟动应变响应与相应的估计结果进行对比,揭示了动应变响应估计方法的优越性;最后,探究了结构损伤对动应变估计结果的影响。

关键词：钢框架结构状态估计最大层间位移角时变模型动应变估计

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于ABAQUS二次开发的钢框架结构抗火设计平台研究

基于ABAQUS二次开发的钢框架结构抗火设计平台研究

引用

作者：张宪旭北京工业大学

学位级别：硕士

近年来，钢结构在建筑领域所占比重越来越大。然而，钢材的热工性能较差，高温下钢材的强度和刚度都会快速下降。如果钢构件没有合理的防火措施，将在短时间内产生局部破坏，甚至导致整个结构倒塌。大量的火灾案例和研究结果表明:单个... 详细信息

近年来，钢结构在建筑领域所占比重越来越大。然而，钢材的热工性能较差，高温下钢材的强度和刚度都会快速下降。如果钢构件没有合理的防火措施，将在短时间内产生局部破坏，甚至导致整个结构倒塌。大量的火灾案例和研究结果表明:单个构件的受火与构件在整体结构中受火时的行为会有很大的不同。因此，对于钢结构整体抗火设计的相关研究具有重要的现实意义。而对于结构抗火设计，目前一般是通过通用有限元软件进行分析，然后基于相关规范的设计方法和要求来建立防火保护措施，还没有建筑结构抗火相关的设计软件。　　ABAQUS是目前国际上最常用的大型有限元软件之一。它能分析复杂的工程问题，拥有机械、土木工程等各种工程和科研领域的用户。近年来，随着ABAQUS应用领域的不断拓展及其用户使用ABAQUS分析问题的能力不断地提高，ABAQUS软件提供的固有功能已经不能满足某些用户的需求。由于ABAQUS专门为用户提供了开放的的二次开发接口，因此越来越多的用户开始研究ABAQUS的二次开发，即用户可以根据自身需要开发某一专门领域的模块、函数及界面等。　　本文基于ABAQUS进行二次开发，开发了能对钢框架结构进行抗火分析及设计的应用程序。该程序的功能主要包括参数化建模、内力提取、荷载效应组合以及耐火承载力验算等，为ABAQUS增加了三维钢框架结构自动抗火设计模块的功能。本文主要工作如下:　　(1)分析并整理钢结构抗火设计流程与ABAQUS的分析工程的内在联系，为后期结构抗火设计程序的开发工作提供合适的方法及奠定理论基础。依据ABAQUS的功能，利用RSG对话框及ABAQUSGUI工具包等方法完成钢框架抗火设计平台及该平台所有模块的开发。　　(2)通过对ABAQUS进行前处理部分的二次开发，开发出常用钢框架结构的参数化建模、构件材料及截面的自动赋予、多种分析步的自动设置、不同荷载的自动施加及网格的自动划分等模块。结合结构抗火设计理论，实现不同条件下梁、柱的升温曲线的自动生成。实现了钢框架结构抗火设计分析的参数化快速建模方法。　　(3)建立钢框架结构抗火设计的程度化设计实现方法，通过对ABAQUS进行后处理部分的二次开发，对计算生成的odb文件进行内力的提取并输出到相应的Excel表格里。利用最新的结构抗火设计规范进行不同内力组合及相关构件的耐火承载力验算并即时反馈结果。　　(4)进行了工程算例应用分析，通过一个完整的工程算例，对所开发出的钢框架结构抗火设计软件的各个模块进行测试，验证其合理性及可行性。

关键词：钢框架结构 ABAQUS二次开发抗火设计参数化建模

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于状态空间法的钢框架结构力学分析

基于状态空间法的钢框架结构力学分析

引用

作者：黄振平合肥工业大学

学位级别：硕士

中国的钢结构产业和钢结构建筑业随着近年来科学技术的进一步发展获得了快速的发展,与钢结构相关的产业发展日新月异。钢结构体系凭借其强大的综合优势正逐步取代传统的砖混结构。一方面,钢结构具有强度高、抗震性强、自重轻、施工期短... 详细信息

中国的钢结构产业和钢结构建筑业随着近年来科学技术的进一步发展获得了快速的发展,与钢结构相关的产业发展日新月异。钢结构体系凭借其强大的综合优势正逐步取代传统的砖混结构。一方面,钢结构具有强度高、抗震性强、自重轻、施工期短的特点,另一方面,其空间利用率高、对环境污染小、可塑性强的特点也迎合了现代社会环保、绿色的发展的新理念。从而在钢结构建筑的发展中,有必要对钢结构的各项力学性能进行研究分析。本文采用状态空间法针对钢框架结构的力学性能进行研究。在静力问题上,考虑结构楼板的剪切变形并采用分段连续化的简化计算模型,以结构的侧向位移为未知变量建立平衡方程,依据状态空间理论选取合适的状态变量,建立了相应的状态方程,再结合已知的边界条件求解出状态传递矩阵并求得钢框架结构任一高度处剪力与侧移的状态空间解。在动力问题上,计算模型采用层模型,根据结构动力学方程,取结构系统的速度与位移为状态变量,建立了钢框架结构动力分析的状态方程,通过应用凯莱-哈密顿定理化的方法求解矩阵指数函数,求出其结构动力问题的状态空间解。同时考虑地震作用,选取EL-Centro site地震波,计算钢框架结构在该地震条件下的动力响应。最后,通过给出具体的数值仿真算例,将本文推导出的理论公式借助Matlab数学编程软件进行辅助计算,得到钢框架结构在水平均布荷载作用下的剪力与侧移数值;钢框架结构在地震作用下的自振频率、最大层位移以及楼层位移响应量,并且将本文方法求得的理论数值结果与有限元Midas Gen软件模拟的结果进行了对比。由结果对比可得到,本文计算方法的结果与Midas Gen有限元软件模拟的结果十分相近,误差较小。由此可知,本文提出的基于状态空间法研究钢框架结构的力学分析是十分可靠的,且此解形式简便精确、便于应用,从而进一步拓展了状态空间法在建筑结构分析中的应用。

关键词：状态空间法钢框架结构状态空间解动力响应

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高层钢框架结构变形控制设计方法研究

高层钢框架结构变形控制设计方法研究

引用

作者：周满沈阳建筑大学

学位级别：硕士

与传统的计算长度设计法相比,钢结构直接分析与设计方法能直接得到结构整体的承载能力和变形性能,而不需要单独对结构中的各构件进行强度和稳定性验算。目前国内外关于钢结构直接分析方法的研究普遍集中在如何考虑各种非线性因素影响下... 详细信息

与传统的计算长度设计法相比,钢结构直接分析与设计方法能直接得到结构整体的承载能力和变形性能,而不需要单独对结构中的各构件进行强度和稳定性验算。目前国内外关于钢结构直接分析方法的研究普遍集中在如何考虑各种非线性因素影响下结构的极限承载能力。但有研究表明,结构按承载力极限状态设计时,高柔的钢结构柱顶侧移往往超出结构正常使用极限状态的限值要求,结构的实际承载力是由结构的变形限值控制的。针对以上问题展开了以下工作:对三跨三十二层钢框架-支撑结构分别采用一阶弹性分析、近似二阶弹性分析以及直接分析方法进行设计,对比分析不同设计方法计算的结构极限承载力、构件内力和变形性能。研究表明,采用全过程直接分析计算方法得到的结构极限承载力比一阶弹性分析高出很多,因为直接分析方法可以考虑塑性重分布,充分发挥材料的性能,不使材料造成浪费,使结构设计更加经济合理。基于ANSYS有限元软件中的模态分析及特征值屈曲分析,分别对两跨二十层、三跨六层和三跨三十二层的钢框架一支撑结构进行模态分析及特征值屈曲分析。模态分析时,考虑了各国规范初始几何缺陷的施加方式及支撑的布置形式对结构固有频率的影响,得出初始几何缺陷和支撑的布置形式对结构的固有频率影响不大,但支撑设置对结构的固有频率影响较为明显。对三跨三十二层的钢框架支撑结构进行了特征值屈曲分析,并调整了特征值屈曲分析的计算方案,通过特征值屈曲分析模拟提出结构的初始几何缺陷及结构在发生屈曲时的变形。采用ANSYS限元软件对三跨六层的钢框架结构及钢框架支撑结构进行了低周往复荷载下的滞回性能对比分析,得到滞回性能曲线及骨架曲线,分析结构的刚度退化,延性以及耗能能力。通过模拟验证了有限元模型的合理性。围绕二阶效应参数c、结构高宽比H/L、框架柱长细比λ和梁柱总线刚度比KZ等参数对十二层到三十层钢框架结构及二十层到四十层的钢框架—支撑结构进行工况设计与参数分析。对钢框架结构及钢框架支撑结构进行低周往复荷载荷载作用下的滞回性能分析,综合评估各项参数对结构抗震性能的影响。从而得出框架的高宽比与二阶效应系数对钢框架的耗能性能影响不大,但二阶效应系数对钢框架支撑结构的耗能有较大的影响。对高层钢结构在水平荷载下的侧移限制进行分析,提出一种低周往复荷载作用下由位移作为控制依据的直接分析设计方法。比较了基于承载能力极限状态和基于正常使用极限状态的两种不同设计方法,明确了基于位移控制的直接分析法的适用范围,并通过算例验证了以位移作为控制依据的直接分析设计方法的适用性。

关键词：钢框架结构直接分析方法变形性能低周往复荷载滞回性能

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：