| 【中文题名】 | 短肢剪力墙结构在地震作用下的弹塑性分析 |
| 【英文题名】 | Elastoplastic Analysis of Short-Leg Shear Wall under Seismic |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-12-6 |
| 【中关键词】 | 短肢剪力墙,多垂直杆模型,恢复力模型,剪滞效应,弹塑性时程分析, |
| 【英关键词】 | short-leg shear wall,Muti-Vertical-Line-Element-Model restoring force model,shear-lag effect elastoplastic time-history analysis, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>组合结构>框架、剪力墙结构> |
| 【论文摘要】 | 短肢剪力墙结构是一种新型建筑结构形式，兼有框架结构和剪力墙结构的优点，其建筑功能、结构受力和工程造价均较合理，近年来在我国得到了广泛的应用和发展。但是，由于这种结构体系首先诞生于工程实际中，所以它的理论研究相对滞后，目前对这种结构的非线性力学模型、计算方法等内容的研究均较少。本文着重研究短肢剪力墙结构在地震作用下的弹塑性反应。
本文改进了剪力墙的多垂直杆模型，并考虑了剪滞效应；建立了一种新的局部带刚域多垂直杆元连梁模型；用最小势能原理和变分原理导出了短肢剪力墙和连梁的弹塑性分析刚度矩阵，并引入弯剪相关系数；讨论了恢复力模型，分析确定了短肢剪力墙和连梁弹塑性动力分析模型中的轴向恢复力模型和剪切恢复力模型。
在本文理论和方法的基础上，采用MATLAB语言研制了用于分析短肢剪力墙单元体和高层建筑短肢剪力墙结构弹塑性地震反应的分析程序；应用程序进行了算例分析，分别对单元体和整体结构输入了三种不同的地震波，进行了常遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震作用下的弹塑性分析。分析了连梁高跨比、肢厚比、配筋率等不同因素对结构的影响，分析表明连梁高跨比直接影响着结构的整体性，当高跨比减小时，结构的整体... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-9 |
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1 绪论 |
9-18 |
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1.1 研究背景 |
9 |
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1.2 短肢剪力墙结构的定义、特点及判别 |
9-12 |
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1.2.1 短肢剪力墙结构定义及构造上的一般要求 |
9-10 |
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1.2.2 短肢剪力墙结构体系结构布置的一般原则 |
10 |
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1.2.3 短肢剪力墙结构的特点 |
10-12 |
|
1.2.4 短肢剪力墙的判别 |
12 |
|
1.3 短肢剪力墙结构的发展应用现状 |
12-13 |
|
1.4 短肢剪力墙结构的研究现状 |
13-17 |
|
1.4.1 短肢剪力墙结构试验研究现状 |
13-14 |
|
1.4.2 短肢剪力墙结构理论研究现状 |
14-17 |
|
1.4.2.1 短肢剪力墙宏观的力学性能 |
15 |
|
1.4.2.2 短肢剪力墙的剪滞效应分析 |
15-16 |
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1.4.2.3 短肢剪力墙的弹塑性性能研究 |
16-17 |
|
1.5 本论文的主要工作 |
17-18 |
|
2 分析模型的建立 |
18-27 |
|
2.1 分析模型的介绍 |
18-21 |
|
2.1.1 微观模型 |
18-19 |
|
2.1.2 宏观模型 |
19-21 |
|
2.2 分析模型的改进 |
21-22 |
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2.3 连梁分析模型的建立 |
22-24 |
|
2.4 整体结构动力分析模型 |
24-26 |
|
2.5 数值分析方法 |
26 |
|
2.6 本章小结 |
26-27 |
|
3 短肢剪力墙结构分析 |
27-52 |
|
3.1 弯剪相关系数的推导 |
27-28 |
|
3.2 短肢剪力墙剪滞效应分析 |
28-31 |
|
3.2.1 短肢剪力墙的剪滞效应 |
28 |
|
3.2.2 剪滞效应分析 |
28-29 |
|
3.2.3 剪滞位移函数 |
29-31 |
|
3.3 墙体空间单元刚度的推导 |
31-45 |
|
3.3.1 墙体转动中心高度的取值 |
31 |
|
3.3.2 T型墙肢的刚度矩阵推导 |
31-38 |
|
3.3.3 L型墙肢的刚度矩阵推导 |
38-44 |
|
3.3.4 一字型墙肢的刚度矩阵推导 |
44-45 |
|
3.4 连梁刚度矩阵 |
45-48 |
|
3.4.1 端点处的刚度 |
45-46 |
|
3.4.2 弹性体的刚度矩阵 |
46 |
|
3.4.3 连梁总体刚度矩阵的形成 |
46-48 |
|
3.5 坐标变换 |
48-51 |
|
3.5.1 局部坐标到总体坐标的变换 |
48-50 |
|
3.5.2 带刚域的连梁单元刚度矩阵 |
50-51 |
|
3.6 本章小结 |
51-52 |
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4 短肢剪力墙结构的非线性地震反应分析 |
52-66 |
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4.1 时程分析法的概述 |
52-53 |
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4.2 构件的恢复力模型介绍 |
53-57 |
|
4.2.1 垂直杆的轴向恢复力模型 |
53-56 |
|
4.2.2 短肢剪力墙垂直杆的剪切非线性模拟 |
56-57 |
|
4.3 结构振动方程的建立 |
57-59 |
|
4.3.1 单元体的振动方程 |
57 |
|
4.3.2 整体结构的振动方程 |
57-59 |
|
4.4 数值计算方法 |
59-61 |
|
4.5 程序的分析与设计 |
61-65 |
|
4.5.1 程序开发的环境 |
61-62 |
|
4.5.2 程序流程 |
62-65 |
|
4.6 本章小结 |
65-66 |
|
5 算例分析说明 |
66-82 |
|
5.1 单元结构分析 |
66-76 |
|
5.2 整体结构分析 |
76-80 |
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5.3 结论 |
80-82 |
|
6 结论及讨论 |
82-84 |
|
6.1 主要研究成果 |
82-83 |
|
6.2 讨论与展望 |
83-84 |
|
致谢 |
84-85 |
|
参考文献 |
85-88 |
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附录 |
88-99 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.122862 |
